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DE3918429A1 - Successive active carbon walls - continuously remove solvent from air with desorption from opposite face - Google Patents

Successive active carbon walls - continuously remove solvent from air with desorption from opposite face

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DE3918429A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography

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Abstract

Sorptive active carbon for the molecular sepn. of solvents from air is formed into walls which adsorb solvent from the mixt. at one face, with desorption from the opposite face after migration of solvent between the faces. Desorption is effected by reduced pressure adjacent the exit surface, and can be aided by slight temp. rise. The walls may be concentric rings in a cylindrical housing with an axial gas outlet pipes. In an alternative the walls are transversely disposed in a cylinder and have indented flow passages at successively diametriclly opposed edges to form a meander path for air moving between the cylinder ends. Permeable support layers have the same configuration as the adsorber walls, and may be integral with them. ADVANTAGE - Self-contained separator works continuously, without external energy supply, has no moving parts, and cannot thermally break down the solvent.

Description

B. Beschreibung Stand der TechnikB. Description of the prior art

Aus Gründen des Umweltschutzes müssen flüchtige Flüssigkeiten, die verdunsten, mit der Luft ein Gemisch bilden und aus dem Prozeß aus­ treten oder abgesaugt werden, unschädlich gemacht werden. Solche Flüssigkeiten werden hier allgemein als Lösemittel bezeichnet.For environmental reasons, volatile liquids that evaporate, form a mixture with the air and out of the process kick or be sucked off, made harmless. Such Liquids are generally referred to here as solvents.

Ein verbreitetes Verfahren, Lösemittel unschädlich zu machen, ist die Verbrennung, bei der jedoch das Lösemittel verloren geht. Der Gesetzgeber fordert in neuerer Zeit bereits die Vermeidung von Ab­ fällen, die bei Lösemittel u. a. durch eine Rückgewinnung realisier­ bar und auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten erstrebenswert ist.A common method of rendering solvents harmless is combustion, but with which the solvent is lost. The Legislators have recently been calling for avoiding ab cases that occur with solvents and. a. through recovery cash and also desirable from an economic point of view is.

Darüber hinaus besteht häufig auch die Aufgabe, aus der Prozeßat­ mosphäre Lösemittel abzuscheiden.In addition, there is often also the task of the litigation to separate the atmosphere solvent.

Neben Lösemitteln, die bei Raumtemperatur als Flüssigkeit vorlie­ gen, infolge ihres Dampfdrucks verdunsten (Dämpfe) und sich mit der Luft vermischen, müssen häufig auch Gasgemische getrennt werden, deren Siedepunkt unter der Raumtemperatur liegt, z. B. Stickstoff und Sauerstoff. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die An- und Abreicherung (Trennung) gasförmiger Komponenten, die auch kurz als Stoffe bezeichnet werden. Die Beschreibung erfolgt stellvertre­ tend am Beispiel von Lösemitteln und gilt allgemein für Gemische von Gasen und Dämpfen, wobei Luft eine Gemischkomponente sein kann.In addition to solvents that are present as a liquid at room temperature due to their vapor pressure evaporate (vapors) and with the Mixing air, gas mixtures often have to be separated, whose boiling point is below room temperature, e.g. B. nitrogen and oxygen. The invention relates generally to the and depletion (separation) of gaseous components, also short are called substances. The description is representative using the example of solvents and generally applies to mixtures of gases and vapors, where air can be a mixture component.

Die Adsorption von Lösemitteln mit nachfolgender Desorption zur Trennung des Lösemittels vom Adsorptionsmaterial, Sorption genannt, ist ein klassisches und vielfach angewandtes Verfahren. Als Adsorp­ tionsmaterial werden bevorzugt verwendet z. B. Aktivkohle, Aktivton­ erde, Silicagel, Molekularsiebe und Kohlenstoff-Molekularsiebe. Stellvertretend erfolgt die Beschreibung am Beispiel von Aktivkoh­ le.The adsorption of solvents with subsequent desorption for Separation of the solvent from the adsorption material, called sorption, is a classic and widely used process. As adsorb tion material are preferably used z. B. activated carbon, activated clay earth, silica gel, molecular sieves and carbon molecular sieves. The description is based on the example of activated carbon le.

Der Einsatz von Aktivkohle ist am verbreitetsten. Aktivkohle ist mikroporöser Kohlenstaub, der aus verschiedenen Rohstoffen herge­ stellt wird: Braunkohle, Steinkohle, Torf, Holz, und Kokosnußscha­ len. Die innere Porenoberfläche kann mehr als 1500 m2/g Aktivkohle betragen. Herstellformen sind Pulverkohle, granulierte Aktivkohle oder Formkohle. Einzelheiten können der einschlägigen Fachliteratur entnommen werden.The use of activated carbon is the most common. Activated carbon is microporous coal dust that is made from various raw materials: lignite, hard coal, peat, wood, and coconut shells. The inner pore surface can be more than 1500 m 2 / g activated carbon. Production forms are powdered coal, granulated activated carbon or molded carbon. Details can be found in the relevant specialist literature.

Beim Absorptionsvorgang kommt das Gemisch mit der Aktivkohle in Berührung. Durch Absorptionskräfte (van-der-Waal'sche Kräfte, Reibungskräfte, Kohäsionskräfte) werden die Gemischkomponenten in unterschiedlichem Maße angelagert, was als selektive Anlagerung bezeichnet wird. Bei der Adsorption erfolgt eine Kondensation des Lösemittels in den Poren der Aktivkohle.During the absorption process, the mixture comes in with the activated carbon Contact. By absorption forces (van der Waal's forces, Frictional forces, cohesive forces) are the mixture components in accumulated to varying degrees, what is called selective accumulation referred to as. During the adsorption the condensation takes place Solvent in the pores of the activated carbon.

Adsorption und Desorption laufen nach denselben physikalischen Ge­ setzen ab (Sorptionsisotherme). Über die Partialdrücke der Gaskom­ ponenten sowie die Gemischtemperatur kann gesteuert werden, ob Ad- oder Desorption erfolgt. Adsorption and desorption run according to the same physical Ge settle (sorption isotherm). About the partial pressures of Gaskom components and the mixture temperature can be controlled whether ad or desorption takes place.  

Unter der Annahme, die Aktivkohle habe durch den Desorptionsvorgang das angelagerte Lösemittel weitgehend abgegeben, lagert bei der gewählten Adsorptionstemperatur im Bereich der Raumtemperatur die Aktivkohle Teile des im Gemisch enthaltenen Lösemittels im Ver­ gleich zu Luft bevorzugt (selektiv) an, bis der Sättigungszustand erreicht ist und die Aktivkohle kein Lösemittel mehr aufnimmt.Assuming that the activated carbon has gone through the desorption process the accumulated solvent largely released, stored at the selected adsorption temperature in the range of room temperature Activated carbon Parts of the solvent contained in the mixture in Ver preferred to air (selective) until the state of saturation is reached and the activated carbon no longer absorbs any solvent.

Die Desorption kann bei der Adsorptionstemperatur erfolgen, wenn z. B. ein nicht mit Lösemittel beladener reiner Gasstrom über die Aktivkohle geleitet wird. Durch Temperaturerhöhung wird der Vorgang wirkungsvoll unterstützt. Es ist z. B. auch möglich, die Desorption durch Anlegen eines niedrigeren Drucks durchzuführen.Desorption can occur at the adsorption temperature if e.g. B. a pure gas stream not loaded with solvent via the Activated carbon is passed. By increasing the temperature, the process effectively supported. It is Z. B. also possible, desorption by applying a lower pressure.

In der Praxis wählt man zur Desorption Wasserdampf oder erhitzte reine Luft sowie Inertgas, z. B. Stickstoff, in der Regel im Tem­ peraturbereich 100 bis 150°C, wozu erhebliche Energieaufwendun­ gen erforderlich sind, selbst wenn mit Wärmerückgewinnung gearbei­ tet wird. Der zur Desorption benötigte Volumenstrom ist deutlich kleiner als der Volumenstrom der Adsorption. Dadurch wird eine Aufkonzentration des Lösemittels im Vergleich zu dem zu reinigenden Lösemittel-Luft-Gemisch erreicht.In practice, water vapor or heated is chosen for desorption clean air and inert gas, e.g. B. nitrogen, usually in Tem temperature range 100 to 150 ° C, which requires considerable energy conditions are necessary, even when working with heat recovery is tested. The volume flow required for desorption is clear smaller than the volume flow of the adsorption. This will make one Concentration of the solvent compared to that to be cleaned Solvent-air mixture reached.

Bei der thermischen Desorption können bestimmte Lösemittel gespal­ ten werden, die u. U. hochgiftig sind oder zumindest keine Wieder­ verwendung ermöglichen.With thermal desorption, certain solvents can split ten who u. U. are highly toxic or at least not again enable use.

Beträgt im zu reinigenden Gasgemisch die Lösemittelkonzentration z. B. 0,5 g/Nm3, so liegt diese im Desorptionsstrom z. B. bei 5 g/Nm3.Is the solvent concentration in the gas mixture to be cleaned z. B. 0.5 g / Nm 3 , this is in the desorption stream z. B. at 5 g / Nm 3 .

Die Anwendung der Aktivkohletechnik zur Lösemittelrückgewinnung er­ folgt in diskontinuierlich oder kontinuierlichen Verfahren.The use of activated carbon technology for solvent recovery follows in discontinuous or continuous processes.

Beim diskontinuierlichen Verfahren, auch Festbett-Sorptionsverfah­ ren bezeichnet, wird in einem ersten Behälter die Aktivkohle mit Lösemittel beladen, während gleichzeitig ein zweiter Behälter ther­ misch oder durch Druckerniedrigung desorbiert wird, wobei sich beide Effekte unterstützen. Belade- und Desorptionsvorgang müssen in derselben Zeit abgeschlossen sein, um einen unterbrechungsfreien Betrieb zu erhalten, was durch entsprechende Wahl der Menge der Aktivkohle erreicht werden kann. Die Aktivkohle liegt in der Regel als Formkohle vor.In the discontinuous process, also fixed bed sorption process ren called, the activated carbon is in a first container Load solvent, while at the same time a second container ther is mixed desorbed or by reducing the pressure, whereby support both effects. Loading and desorption must be done completed in the same time to make an uninterrupted Get operation by choosing the appropriate amount Activated carbon can be achieved. The activated carbon is usually as shaped coal.

Das Wanderbett-Sorptionsverfahren und Absorberräder arbeiten konti­ nuierlich.The moving bed sorption process and absorber wheels work continuously nutty.

Beim Wanderbettverfahren wird die Aktivkohle durch einen aufwendi­ gen Transportmechanismus vom Adsorptionsbereich in den Desorptions­ bereich bewegt. Die Desorption kann thermisch oder durch Drucker­ niedrigung erfolgen. Die Aktivkohle, die in der Regel als granu­ lierte Aktivkohle vorliegt, unterliegt bei Transport mechanischem Verschleiß. In the moving bed process, the activated carbon is processed by a complex gene transport mechanism from the adsorption area in the desorption area moves. The desorption can be thermal or by printer lowers. The activated carbon, which is usually called granu activated carbon is subject to mechanical transport Wear.  

Das Adsorberrad hat die Form einer Trommel, befindet sich in einem dichten Gehäuse und rotiert langsam. Das Adsorberrad besteht aus einer Vielzahl kleiner Kanäle, die in Richtung Zylinderdrehachse oder in radialer Richtung angeordnet sind. Die Kanäle werden i. R. durch gasundurchlässige Tragwände, z. B. aus Metall oder Keramik gebildet, auf deren Oberflächen Aktivkohleschichten aufgebracht sind und die von dem zu reinigenden Stoffgemisch in der vollen Oberflä­ che überströmt werden. Selbsttragende Kanäle aus Aktivkohle sind bei entsprechender Formgebung ebenfalls möglich.The adsorber wheel has the shape of a drum and is located in one tight housing and rotates slowly. The adsorber wheel consists of a large number of small channels that run in the direction of the cylinder axis of rotation or are arranged in the radial direction. The channels are i. R. through gas-impermeable supporting walls, e.g. B. made of metal or ceramic formed on the surfaces of activated carbon layers are applied and the full surface of the mixture of substances to be cleaned be overflowed. Self-supporting channels made of activated carbon are with the appropriate shape also possible.

In Strömungsrichtung gesehen wird über einen ersten feststehenden Zuführkanal, der an der Gehäusewand des Adsorberrads endet, eine erste Teilfläche der Kanalöffnungen mit dem zu reinigenden Löse­ mittel-Luft-Gemisch angeströmt. An den Kanalenden der ersten Teil­ fläche tritt das Lösemittel-Luft-Gemisch aus und strömt in einen feststehenden ersten Abluftkanal ein, der an der Gehäusewand des Adsorberrads beginnt. Dabei nimmt die Aktivkohle einen Großteil der Lösemittelmenge auf. Das austretende Lösemittel-Luft-Gemisch weist eine deutlich kleinere Lösemittelkonzentration auf als das eintre­ tende Lösemittel-Luft-Gemisch.Seen in the direction of flow is a first fixed Feed channel, which ends on the housing wall of the adsorber wheel, one first partial area of the channel openings with the solvent to be cleaned flow towards medium-air mixture. At the channel ends of the first part the solvent-air mixture emerges and flows into one fixed first exhaust duct, which on the housing wall of the Adsorber wheel begins. The activated carbon takes a large part of the Amount of solvent. The emerging solvent-air mixture points a significantly lower solvent concentration than that occurs solvent-air mixture.

In Strömungsrichtung gesehen wird eine zweite, versetzt angeordnete Teilfläche der Kanalöffnungen über einen feststehenden zweiten Zu­ führkanal, der an der Gehäusewand des Adsorberrads endet, z. B. mit dem Desorptionsstrom beaufschlagt.A second, staggered arrangement is seen in the direction of flow Part of the channel openings over a fixed second Zu guide channel that ends on the housing wall of the adsorber wheel, z. B. with applied to the desorption stream.

Der Desorptionsstrom kann eine Restkonzentration an Lösemittel auf­ weisen. Die Desorption kann thermisch oder durch Druckerniedrigung erfolgen, wobei sich beide Effekte unterstützen. Der Desorptions­ strom ist deutlich kleiner als das zu reinigende Lösemittel-Luftge­ misch, so daß der austretende Desorptionsstrom eine deutlich höhere Konzentration als das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch auf­ weist.The desorption stream can have a residual concentration of solvent point. The desorption can be thermal or by lowering the pressure take place, with both effects supporting each other. The desorption current is significantly smaller than the solvent air to be cleaned mix, so that the emerging desorption stream is significantly higher Concentration than the solvent-air mixture to be cleaned points.

Der Desorptionsstrom tritt an den Kanalenden auf einer entsprechen­ den zweiten Teilfläche wieder aus und strömt in einen feststehenden zweien Abluftkanal ein, der an der Gehäusewand des Adsorberrads beginnt.The desorption stream occurs at a corresponding on the channel ends the second sub-area again and flows into a fixed two exhaust air duct, one on the housing wall of the adsorber wheel begins.

Durch die Drehung des Adsorberrads wandert die zweite Teilfläche, durch die der Desorptionsstrom tritt, in den Bereich der ersten Teilfläche, durch die das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch ein- und ausströmt. Dabei wandert auch die bei der thermischen De­ sorption erwärmte Zone in den Bereich des Adsorptionsstroms, was durch Kühlung verhindert werden muß, um Adsorption zu ermöglichen.By rotating the adsorber wheel, the second partial area moves, through which the desorption stream enters the area of the first Partial area through which the solvent-air mixture to be cleaned flows in and out. The thermal de sorption heated zone in the area of the adsorption stream what must be prevented by cooling to enable adsorption.

In Drehrichtung des Adsorberrads gesehen liegt zwischen den Teil­ flächen von Desorption und Adsorption der Kühlbereich. In Strö­ mungsrichtung gesehen wird über einen dritten feststehenden Zuführ­ kanal, der an der Gehäusewand des Adorberrads endet, eine dritte Teilfläche der Kanalöffnungen mit einem kalten Luft- oder Stick­ stoffstrom angeströmt. An den Kanalenden der dritten Teilfläche tritt der Luft- bzw. Stickstoffstrom aus und strömt in einen fest­ stehenden dritten Abluftkanal ein, der an der Gehäusewand des Ad­ sorberrads beginnt und in der Regel mit dem ersten feststehenden Zuführkanal für das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch verbunden ist.Seen in the direction of rotation of the adsorber wheel lies between the part areas of desorption and adsorption of the cooling area. In Strö direction is seen via a third fixed feed channel that ends on the housing wall of the Adorber wheel, a third Partial area of the channel openings with a cold air or stick flow of material. At the channel ends of the third sub-area the air or nitrogen flow emerges and flows into one  standing third exhaust duct, which on the housing wall of the Ad sorberrads begins and usually with the first fixed Feed channel for the solvent-air mixture to be cleaned connected is.

In Drehrichtung gesehen weisen die ersten, zweiten und dritten Kanäle Abstände auf. Diese Zwischenräume erbringen keinen Beitrag zur Adsorption, Desorption und Kühlung und vergrößern letztlich nur das Bauvolumen. Die Dichte der im Adsorberrad installierten Aktiv­ kohlemenge ist infolge des Kanalaufbaus relativ klein, so daß auch die Menge des adsorbierten Lösemittels bezogen auf das Bauvolumen klein ist. Daraus ergibt sich zwangsläufig, daß für ein bestimmtes Bauvolumen des Adsorberrads bzw. für eine bestimmte installierte Aktivkohlemenge die Eingangskonzentration des zu reinigenden Löse­ mittel-Luft-Gemischs nach oben begrenzt ist, wenn eine vorgegebene Restkonzentration im Reingas erreicht werden soll.The first, second and third point in the direction of rotation Channels spacing on. These gaps make no contribution for adsorption, desorption and cooling and ultimately only enlarge the construction volume. The density of the active installed in the adsorber wheel The amount of coal is relatively small due to the channel structure, so that too the amount of solvent adsorbed based on the volume is small. This inevitably means that for a particular Construction volume of the adsorber wheel or for a specific installed one Activated carbon the input concentration of the solution to be cleaned medium-air mixture is capped if a given Residual concentration in the clean gas is to be achieved.

Konstruktionsbedingt weist das rotierende Adsorberrad im Gehäuse Spalte auf, so daß es unvermeidbar ist, daß infolge der Undichthei­ ten ein Teil des Adsorptionsstroms auf die Seite der Desorption ge­ langt und umgekehrt. Dies ist unerwünscht, weil dadurch der Anrei­ cherungseffekt gemindert wird. Außerdem werden zu dieser Art der thermischen Desorption erheblich Energiemengen benötigt, die teil­ weise jedoch wieder über Wärmetauscher reduziert werden können.Due to the design, the rotating adsorber wheel in the housing Split, so that it is inevitable that due to the leak part of the adsorption stream was on the desorption side reaches and vice versa. This is undesirable because of the scratching hedging effect is reduced. In addition to this type of thermal desorption requires substantial amounts of energy, which in part however, can be reduced again via heat exchangers.

Da die Adsorptions- und Desorptionszeiten i. R. unterschiedlich sind, ergibt sich eine Baugröße für das Adsorberrad, die wesentlich größer ist, als zur alleinigen Aufnahme des Lösemittels notwendig wäre, was die Kosten unnötig ansteigen läßt.Since the adsorption and desorption times i. Usually different are, there is a size for the adsorber wheel, which is essential is greater than is necessary for the sole absorption of the solvent would be what makes the cost increase unnecessarily.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile der be­ kannten Sorptionsverfahren zu vermeiden, indem eine Vorrichtung vorgeschlagen wird, dieThe invention has for its object the disadvantages of be to avoid known sorption processes by using a device is proposed that

  • - kontinuierlich arbeitet,- works continuously,
  • - zur Desorption keine von außen zugeführte Wärmeenergie benötigt,- no external heat energy required for desorption,
  • - thermischen Zerfall der Lösemittel vermeidet,- avoids thermal decomposition of the solvents,
  • - im Vergleich zu diskontinuierlich arbeitenden Verfahren keine weiteren Behälter mit Umschaltvorrichtung benötigt und- none compared to discontinuous processes another container with switching device needed and
  • - im Vergleich zu kontinuierlich arbeitenden Verfahren keine beweg­ ten Teile aufweist und- no moving compared to continuously working processes has th parts and
  • - die installierte Aktivkohlemenge optimal nutzt.- Make optimal use of the amount of activated carbon installed.
C. Beschreibung der ErfindungC. Description of the invention C1. FunktionsbeschreibungC1. Functional description

Der Gedanke der Erfindung liegt darin, die Aktivkohle in Form einer Wand auszubilden, die das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch mit niedriger Konzentration vom angereicherten Gemisch trennt und die Desorption durch Druckabsenkung durchzuführen, die evtl. durch moderate Temperaturerhöhung unterstützt wird.The idea of the invention lies in the activated carbon in the form of a Form the wall with the solvent-air mixture to be cleaned low concentration separates from the enriched mixture and the Desorption by lowering the pressure, possibly by  moderate temperature increase is supported.

Auf der Seite des zu reinigenden Lösemittel-Luft-Gemischs wird das Lösemittel, das Kontakt zur Aktivkohleschicht hat, selektiv adsor­ biert und somit dem Gemisch entzogen. Die Aktivkohle lädt sich all­ mählich mit Lösemittel auf und erreicht die Aufnahmegrenze, wobei sich das aufgenommene Lösemittel innerhalb der Aktivkohle verteilt und insbesondere bis zur zweiten Grenzfläche der Aktivkohleschicht wandert. Legt man in dem Raum, der durch die Aktivkohlewand von dem zu reinigenden Lösemittel-Luft-Gemisch abgetrennt wurde, einen kleineren Druck an als auf der Seite des Lösemittel-Luft-Gemischs, so wird Lösemittel desorbiert. Aus Gründen der Kontinuität wandert das Lösemittel in der Aktivkohlewand von der Seite des zu reini­ genden Lösemittel-Luft-Gemischs auf die andere Seite der Aktivkoh­ lewand.On the side of the solvent-air mixture to be cleaned, this becomes Solvent that is in contact with the activated carbon layer, selectively adsorbed beers and thus removed from the mixture. The activated carbon loads all gradually with solvent and reaches the absorption limit, whereby the absorbed solvent is distributed within the activated carbon and in particular up to the second interface of the activated carbon layer wanders. If you lay in the room through the activated carbon wall of the was separated to be cleaned solvent-air mixture, a lower pressure than on the side of the solvent-air mixture, so solvent is desorbed. Moves for the sake of continuity the solvent in the activated carbon wall from the side of the to reini solvent-air mixture on the other side of the activated carbon lewand.

Neben Lösemittel tritt auch ein gewisser Anteil des Trägergases, in diesem Fall Luft, ebenfalls durch die Aktivkohlewand. Da Aktivkohle auf Luft eine kleinere Anlagerungswirkung ausübt als Lösemittel, tritt durch die Aktivkohlewand bevorzugt Lösemittel hindurch, so daß auf der Seite des kleineren Drucks die Lösemittelkonzentration höher liegt als die des zu reinigenden Lösemittel-Luft-Gemischs, wodurch der Aufkonzentrationseffekt erreicht wird.In addition to solvents, a certain proportion of the carrier gas also occurs in this case air, also through the activated carbon wall. Because activated carbon has a smaller accumulation effect on air than solvents, solvent preferably passes through the activated carbon wall, so that on the side of the smaller pressure the solvent concentration is higher than that of the solvent-air mixture to be cleaned, whereby the concentration effect is achieved.

C2. LegendeC2. Legend

Die Schicht aus Aktivkohle, mit und ohne Stützkonstruktion, wird hier abkürzend als Wand bezeichnet, wenn es auf eine Unterscheidung des Schichtaufbaus nicht ankommt.The layer of activated carbon, with and without a support structure, is abbreviated here as wall if there is a distinction of the layer structure does not arrive.

Fig. 1.1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in ebener Bauform ohne zusätzliche Stütz­ konstruktion im Querschnitt. Fig. 1.1 shows the basic structure of a functional element of the adsorber in a flat design without additional support construction in cross section.

Fig. 1.2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in ebener Bauform mit zusätzlicher außenlie­ gender Stützkonstruktion im Querschnitt. Fig. 1.2 shows the basic structure of a functional element of the adsorber in a flat design with additional external support structure in cross section.

Fig. 1.3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in ebener Bauform mit zusätzlicher mittig angeordneter Stützkonstruktion im Querschnitt. Fig. 1.3 shows the basic structure of a functional element of the adsorber in a flat design with an additional centrally arranged support structure in cross section.

Fig. 1.4 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Stützkonstruktion im Querschnitt. Fig. 1.4 shows the basic structure of the support structure in cross section.

Fig. 2.1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in Rohrbauform ohne zusätzliche Stützkon­ struktion. Fig. 2.1 shows the basic structure of a functional element of the adsorber in tubular design without additional support construction.

Fig. 2.2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in Rohrbauform mit zusätzlicher, im Rohr liegender Stützkonstruktion. Fig. 2.2 shows the basic structure of a functional element of the adsorber of tubular design with additional, lying in the tube support structure.

Fig. 2.3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in Rohrbauform mit zusätzlicher, mittig an­ geordneter Stützkonstruktion. Fig. 2.3 shows the basic structure of a functional element of the adsorber of tubular design with additional, centrally on secondary supporting structure.

Fig. 2.4 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Funktionselements des Adsorbers in Rohrbauform mit zusätzlicher außen am Rohr liegender Stützkonstruktion. Fig. 2.4 shows the basic structure of a functional element of the adsorber of tubular design with additional outside of the tube lying support structure.

Fig. 3 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Wände in Rohrbauform zu einem Rohrmodul im Querschnitt. Fig. 3 shows the combination of several walls in tube design to form a tube module in cross section.

Fig. 4.1 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Wände in ebener Bauform zu einem Platten- oder Kissenmodul im Längsschnitt. Fig. 4.1 shows the summary more walls in planar design to a board or pad module in longitudinal section.

Fig. 4.2 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Wände in ebener Bauform zu einem Platten- oder Kissenmodul im Querschnitt. Fig. 4.2 shows the summary more walls in planar design to a board or pad module in cross section.

Fig. 5.1 zeigt die Zusammenfassung von zwei Wänden mit dazwischen­ liegender Stützschicht in ebener Bauform in der Drauf­ sicht. Fig. 5.1 shows the summary of two walls with an intermediate support layer in a flat design in the top view.

Fig. 5.2 zeigt die Zusammenfassung von zwei Wänden mit dazwischen­ liegender Stützschicht in ebener Bauform im Querschnitt. Fig. 5.2 shows the summary of two walls with an intermediate support layer in the planar design in cross section.

Fig. 5.3 zeigt den Wickelmodul im Längsschnitt. Fig. 5.3 shows the winding module in longitudinal section.

Fig. 5.4 zeigt den Wickelmodul im Querschnitt. Fig. 5.4 shows the winding module in cross section.

C3. Aufbau der WändeC3. Building the walls

Die folgenden Ausführungen am Beispiel einer ebenen Wand (Fig. 1.1 bis 1.4) gelten gleichermaßen für eine Wand in Rohrbauform (Fig. 2.1 bis 2.4).The following explanations using the example of a flat wall ( Fig. 1.1 to 1.4) apply equally to a wall in the form of a pipe ( Fig. 2.1 to 2.4).

Fig. 1.1: Es ist ein Teil einer ebenen Wand aus Aktivkohle (1) dargestellt. Im Raum (3) herrscht ein kleinerer Druck als in Raum (2), und das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch ströme in Raum (2). Das Lösemittel wird wenigstens teilweise an der Grenfläche (4) der Wand (1) selektiv adsorbiert, wandert (5) infolge des Par­ tialdruckgefälles von Raum (2) nach Raum (3) in der Wand (1) zur anderen Grenzfläche (6) und wird dort infolge des kleineren Par­ tialdrucks desorbiert. Fig. 1.1: Part of a flat wall made of activated carbon ( 1 ) is shown. The pressure in room ( 3 ) is lower than in room ( 2 ), and the solvent-air mixture to be cleaned flows into room ( 2 ). The solvent is at least partially adsorbed on the boundary surface ( 4 ) of the wall ( 1 ), migrates ( 5 ) due to the partial pressure gradient from room ( 2 ) to room ( 3 ) in the wall ( 1 ) to the other interface ( 6 ) and is desorbed there due to the smaller partial pressure.

Falls die Eigenstabilität der Wand aus Aktivkohle vergrößert werden muß, kann dies zusätzlich durch eine Stützkonstruktion erfolgen, wobei folgende Schichtfolgen möglich sind:If the inherent stability of the wall made of activated carbon is increased must, this can also be done by a support structure, the following shift sequences are possible:

  • 1. Stützkonstruktion (3) an der Oberfläche (5) der Aktivkohle (4):
    Fig. 1.2.    1. Support structure ( 3 ) on the surface ( 5 ) of the activated carbon ( 4 ):
    Fig. 1.2.
  • 2. Aktivkohle (6) in und um Stützkonstruktion (7) angelagert: Fig. 1.3.2. Activated carbon ( 6 ) in and around the support structure ( 7 ): Fig. 1.3.

Die Stützkonstruktion (3, 7) kann z. B. aus einem ein- oder mehrla­ gigen Gewebe oder Gestrick unterschiedlicher Bindungsarten z. B. aus Metall-, Kohle-, Kunststoff-, Mineral-, Metalloxid- oder Glasfa­ sern bestehen, wobei es nicht schädlich ist, wenn die Fasern selbst in einem bestimmten Grad gasdurchlässig sind.The support structure ( 3, 7 ) can, for. B. from a single or multi-layer fabric or knitted fabric of different types of weave z. B. consist of metal, coal, plastic, mineral, metal oxide or Glasfa fibers, it is not harmful if the fibers themselves are gas permeable to a certain degree.

Darüber hinaus ist für die Stützkonstruktion auch ein gerüstartiger Hohlraumaufbau aus denselben oder ähnlichen Stoffen möglich. In den Hohlräumen erfolgt die teilweise oder vollständige Anlagerung der Aktivkohleschicht statt.In addition, a scaffold-like structure is also used for the support structure Cavity construction possible from the same or similar materials. In the The cavities are partially or completely deposited Activated carbon layer instead.

Fig. 1.4 zeigt einlagiges Gewebe mit einer einfachen Bindungs­ art, das gemäß Fig. 1.3 innerhalb der Aktivkohleschicht liegt. (30) stellt einen Kettfaden dar, (31) einen im Abstand dahinterliegenden Kettfaden. (32) und (33) sind die Schußfäden, die von den Kettfäden (30, 31) wechselweise umschlungen werden und dadurch sich gegensei­ tig Halt geben. Anstelle des Gewebes (30, 31, 32, 33) in Fig. 1.4 kann ein Gestrick treten. Dieses besteht aus verschlungenen Faser­ schleifen und ist hinreichend von gestrickten Kleidungsstücken aus dem Alltag her bekannt (nicht dargestellt). Fig. 1.4 shows single-layer fabric with a simple weave type, which lies according to Fig. 1.3 within the activated carbon layer. ( 30 ) represents a warp thread, ( 31 ) a warp thread at a distance behind it. ( 32 ) and ( 33 ) are the weft threads, which are intertwined by the warp threads ( 30, 31 ) and thereby give each other hold. A knitted fabric can replace the fabric ( 30, 31, 32, 33 ) in Fig. 1.4. This consists of looped fiber loops and is well known from everyday knitted garments (not shown).

Bei dem Wandaufbau Aktivkohle mit Tragkonstruktion füllt die Aktiv­ kohle die Lufthohlräume des Gewebes oder Gestricks. Dadurch wird verhindert, daß die Fasern gegeneinander verrutschen können, was die Stabilität und Tragfunktion bewirkt. Die verschiedenen Bin­ dungsarten von Gewebe und Gestrick führen zu unterschiedlich großen Lufthohlräumen zwischen den Fasern und weisen unterschiedliche fle­ xible Eigenschaften auf.In the case of the activated carbon wall structure with supporting structure, the active fills coal the air voids of the fabric or knitted fabric. This will prevents the fibers from sliding against each other, which the stability and carrying function. The different bin Types of fabric and knitted fabrics lead to different sizes Air voids between the fibers and have different fle xible properties.

Auch durch spezielle Verfahren, wie z. B. Ätzen oder Laser- bzw. Elektronenstrahlbearbeitung, kann eine zunächst homogene Stützkon­ struktion z. B. aus Metall, Kohle, Kunststoff, Mineralstoff, Metall­ oxid oder Glas mit Öffnungen versehen oder die Öffnungen durch Aus­ waschen oder Herausätzen eingelagerter Stoffe erzeugt werden. Sol­ che Stützkonstruktionen in Rohrform sind sehr starr, während die ebene Bauform in Richtung der Flächennormalen weniger starr ist.Also by special processes, such as. B. etching or laser or Electron beam processing, can initially be a homogeneous support con structure z. B. of metal, coal, plastic, mineral, metal oxide or glass with openings or the openings by Aus wash or etch out stored substances. Sol che tubular support structures are very rigid, while the flat design is less rigid in the direction of the surface normal.

Die Stützkonstruktion (3, 7) soll für den Gasdurchtritt von Raum 1 (20) nach Raum 2 (21) ein großes Flächenverhältnis des Öffnungs­ querschnitts zwischen den Fasern zum vorhandenen tragenden Mate­ rialquerschnitt aufweisen, damit die Strömung durch die Aktivkohle­ wand nicht oder höchstens nur geringfügig beeinträchtigt wird. Das Hohlraumvolumen der Stützkonstruktion soll möglichst viel Aktivkoh­ leanlagerung möglichen. Geflechte und Gestricke aus multifilen Fäden eignen sich bevorzugt als Stützkonstruktion, da die multifi­ len Fäden im kleinen gesehen selbst wieder räumliche Gebilde mit hohem Hohlraumanteil darstellen, die hervorragend eine Anlagerung, Haftung und Verbindung der Aktivkohle an der Oberfläche der Stütz­ konstruktion ermöglichen.The support structure ( 3, 7 ) for the gas passage from room 1 ( 20 ) to room 2 ( 21 ) should have a large area ratio of the opening cross-section between the fibers to the existing load-bearing material, so that the flow through the activated carbon does not wall or at most only is slightly affected. The void volume of the support structure should allow as much activated carbon as possible. Braids and knitted fabrics made of multifilament threads are particularly suitable as a support structure, since the multifilament threads, seen in small form, are themselves spatial structures with a high proportion of voids, which enable the activated carbon to adhere, adhere and bond to the surface of the support structure.

Raum 1 (20) kann auf der Seite (23) der Stützschicht (3) liegen oder alternativ auf der Seite (22) der Aktivkohle (6), siehe Fig. 1.3. Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch kann auf der Seite (23) der Stützschicht (3) strömen oder auf der Seite (22) der Aktivkohle (4), siehe Fig. 1.3.Room 1 ( 20 ) can be on the side ( 23 ) of the support layer ( 3 ) or alternatively on the side ( 22 ) of the activated carbon ( 6 ), see Fig. 1.3. The solvent-air mixture to be cleaned can flow on the side ( 23 ) of the support layer ( 3 ) or on the side ( 22 ) of the activated carbon ( 4 ), see Fig. 1.3.

Bei der Rohrbauweise der Wand gibt es folgende Ausführungsformen:The pipe construction of the wall is as follows:

In Fig. 2.1 zeigt (10) die Wand aus Aktivkohle. Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch kann im Rohr (35) oder außerhalb (36) strö­ men von (20) nach (21).In Fig. 2.1 ( 10 ) shows the wall made of activated carbon. The solvent-air mixture to be cleaned can flow in the pipe ( 35 ) or outside ( 36 ) from ( 20 ) to ( 21 ).

In Fig. 2.2 liegt die Stützkonstruktion (37) innen und die Wand (38) außen. Bei Fig. 2.3 ist die Stützkonstruktion (37) in die Wand (38) eingebettet, analog zu Fig. 1.4. Darüber hinaus kann die Stützkonstruktion (37) außen und die Wand (38) innen liegen, siehe Fig. 2.4.In Fig. 2.2 the support structure ( 37 ) is inside and the wall ( 38 ) is outside. In Fig. 2.3, the support structure ( 37 ) is embedded in the wall ( 38 ), analogously to Fig. 1.4. In addition, the support structure ( 37 ) can be on the outside and the wall ( 38 ) on the inside, see Fig. 2.4.

Gewebe und Gestricke lassen sich relativ kostenkünstig herstellen. Vorzugsweise werden ebene Wandflächen mit gewobener Stützkonstruk­ tion verstärkt, weil ein Gewebe weniger elastisch und flexibel ist als ein Gestrick. Rohrförmige Wände werden aus herstelltechnischen Gründen vorzugsweise mit gestrickten Stützkonstruktionen verstärkt.Fabrics and knitted fabrics can be produced relatively inexpensively. Flat wall surfaces with a woven support structure are preferred tion reinforced because a fabric is less elastic and flexible as a knitted fabric. Tubular walls are made from manufacturing Reasons preferably reinforced with knitted support structures.

Erwähnt sei, daß im Falle explosiver Lösemittel-Luft-Gemische die Gefahr elektrostatischer Aufladungen gegeben ist, die bei Funken­ entladung eine Zündung bewirken können. Bei Verwendung von Wänden, die neben sorptiven außerdem elektrich leitende Eigenschaften aufweisen, können die Ladungen über eine Erdung abgeleitet werden. Dieser Effekt kann unterstützt werden, wenn zusätzlich die Stütz­ konstruktion aus elektrisch leitendem Material besteht.It should be mentioned that in the case of explosive solvent-air mixtures the There is a risk of electrostatic charges in the event of sparks discharge can cause ignition. When using walls, which, in addition to sorptive properties, also has electrically conductive properties the charges can be discharged via an earthing. This effect can be supported if additionally the support construction consists of electrically conductive material.

Die Erfindung kann sinngemäß auch auf dampf- und gasförmige Stoff- Gemische angewandt werden, die kein Lösemittel darstellen. Ein Bei­ spiel sei Wasserdampf in Luft bei der Anwendung Trocknung. Das Ad­ sorptionsmittel sei z. B. Silicagel, welches den Wasserdampf auf­ nimmt. Außerdem ist es möglich, z. B. mit Aktivkohle erfindungsgemäß Sauerstoff und Stickstoff zu trennen und dadurch die Komponenten aufzukonzentrieren.The invention can also be applied to vapor and gaseous substances. Mixtures are used that are not a solvent. A case be steam in air when drying. The ad sorbent be z. B. silica gel, which the water vapor on takes. It is also possible, for. B. with activated carbon according to the invention Separate oxygen and nitrogen and thereby the components to concentrate.

Eine weitere Anwendung ist bei Flüssigkeitsgemischen möglich, die auf der einen Seite der Aktivkohlewand vorbeigeführt werden. Dabei werden selektiv in der Aktivkohle Flüssigkeitskomponenten angela­ gert, die nach demselben beschriebenen Vorgang durch Druckabsenkung auf der anderen Seite der Aktivkohlewand desorbiert werden. Ein Beispiel ist die Abtrennung von Lösemittel in Wassergemischen.Another application is possible with liquid mixtures that be passed on one side of the activated carbon wall. Here are selectively liquid components in the activated carbon angela gert, the same described process by lowering the pressure desorbed on the other side of the activated carbon wall. A One example is the separation of solvents in water mixtures.

C4. Zusammenfassung mehrerer Wände zu einem RohrmodulC4. Combining several walls into a tube module

In Fig. 3 zeigt den Querschnitt eines Rohrmoduls. Ein oder mehrere Rohre (40), die kleinsten handhabbaren Wandeinheiten, sind in einem Gehäusekörper (41) untergebracht, der die Öffnungen (43) aufweist. Der Zwischenraum der Rohre (40) ist an beiden Enden des Gehäusekör­ pers (41) mit zusätzlichen Wänden (42) ausgefüllt, die die Rohre (40) dicht umschließen und außerdem zum Gehäusekörper (41) dicht abschließen. Dadurch wird der Raum außerhalb der Rohre (44) vom Raum innerhalb der Rohre (45) bis auf die gewollte Gasdurchlässig­ keit der Rohre (40) dicht abgetrennt.In Fig. 3 shows the cross-section of a tubular module. One or more pipes ( 40 ), the smallest manageable wall units, are accommodated in a housing body ( 41 ) which has the openings ( 43 ). The intermediate space of the tubes ( 40 ) is filled at both ends of the housing body pers ( 41 ) with additional walls ( 42 ) which tightly enclose the tubes ( 40 ) and also close to the housing body ( 41 ). As a result, the space outside the tubes ( 44 ) is tightly separated from the space inside the tubes ( 45 ) except for the desired gas permeability speed of the tubes ( 40 ).

Der Gehäusekörper (41) hat die Aufgabe, ein Rohr (40) oder mehrere Rohre (40) und die Wände (42) zu halten sowie eine Begrenzungsflä­ che zu schaffen für den Innenraum (44) des Gehäusekörpers (41) zur Atmosphärenluft.The housing body ( 41 ) has the task of holding a pipe ( 40 ) or more pipes ( 40 ) and the walls ( 42 ) and to create a surface for the interior ( 44 ) of the housing body ( 41 ) to the atmospheric air.

Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch strömt bei (46) in die Rohre (40) ein und verläßt diese am anderen Ende (47). Dabei kommt es mit den Wänden in Kontakt. Wird an den Öffnungen (43) des Ge­ häusekörpers (41) ein kleinerer Druck als auf der Seite des zu rei­ nigenden Lösemittel-Luft-Gemisch angelegt, laufen die beschriebe­ nen Vorgänge der Sorption ab. An den Öffnungen (43) wird angrei­ chertes Lösemittel-Luft-Gemisch abgezogen. Bei (47) tritt abgerei­ chertes Lösemittel-Luft-Gemisch aus.The solvent-air mixture to be cleaned flows into the pipes ( 40 ) at ( 46 ) and leaves them at the other end ( 47 ). It comes into contact with the walls. If at the openings ( 43 ) of the Ge housing body ( 41 ) a smaller pressure than on the side of the solvent-air mixture to be cleaned, the described processes of sorption take place. At the openings ( 43 ) enriched solvent-air mixture is withdrawn. At ( 47 ), depleted solvent-air mixture emerges.

C5. Zusammenfassung mehrerer Wände zu einem Platten- oder Kissen­ modulC5. Combining several walls into a slab or pillow module

Fig. 4.1 zeigt den Längsschnitt durch einen Platten- oder Kissenmo­ dul: Gehäusekörper (50) mit stirnseitigen Öffnungen (51.1, 51.2); rohrförmiger Kanal (52) mit Öffnungen in der Wand (53) und den Aus­ trittsöffnungen (59.1, 59.2); kleinsten handhabbaren Wandeinheiten (54.1, 54.2), als Platten oder Kissen gezeichnet, die zueinander um 180° versetzt eingebaut sind, mit Wandpaar (55.1) mit stützender und durchlässiger Zwischenschicht (55.2) (als Stützschicht abge­ kürzt bezeichnet), die am äußeren Begrenzungsrand (56.1, 56.2) durchgehend dicht miteinander verbunden und am inneren Begrenzungs­ rand (57.1, 57.2) keine Verbindung miteinander aufweisen, mit Rück­ sprung (58.1, 58.2); Distanzring außen (60.1), Distanzring innen (60.2). Fig. 4.1 shows the longitudinal section through a Platten- or Kissenmo module: housing body ( 50 ) with end openings ( 51.1, 51.2 ); tubular channel ( 52 ) with openings in the wall ( 53 ) and the outlet openings ( 59.1, 59.2 ); smallest manageable wall units ( 54.1, 54.2 ), drawn as plates or cushions, which are installed offset by 180 ° to each other, with wall pair ( 55.1 ) with supporting and permeable intermediate layer ( 55.2 ) (abbreviated as support layer), which on the outer boundary edge ( 56.1, 56.2 ) tightly connected to each other and have no connection to each other on the inner boundary edge ( 57.1, 57.2 ), with return ( 58.1, 58.2 ); Spacer ring outside ( 60.1 ), spacer ring inside ( 60.2 ).

Fig. 4.2 zeigt den Querschnitt durch den Platten- oder Kissenmodul:
Gehäusekörper (69.1), rohrförmiger Kanal (69.2) mit Öffnungen (69.3) in der Wand; Wandpaar mit dazwischenliegender Stützschicht (65.1), die am äußeren Begrenzungsrand (66.1) durchgehend dicht miteinander verbunden und am inneren Begrenzungsrand (67) keine Verbindung miteinander aufweisen, mit Einsprung (68.1); dahinter­ liegendes Wandpaar mit dazwischenliegender Stützschicht (65.2), um 180° eingebaut [die Distanzringe (60.1, 60.2) sind nicht darge­ stellt], die am äußeren Begrenzungsrand (66.2) durchgehend dicht miteinander verbunden sind und am inneren Begrenzungsrandrand (67) keine Verbindung miteinander aufweisen; Rücksprung der Kontur (68.2). Fig. 4.2 shows the cross section through the board or pad module:
Housing body ( 69.1 ), tubular channel ( 69.2 ) with openings ( 69.3 ) in the wall; A pair of walls with an intermediate support layer ( 65.1 ), which are continuously tightly connected to one another at the outer boundary edge ( 66.1 ) and have no connection to one another at the inner boundary edge ( 67 ), with a recess ( 68.1 ); a pair of walls behind it with a support layer ( 65.2 ) in between, installed by 180 ° [the spacer rings ( 60.1, 60.2 ) are not shown], which are continuously tightly connected on the outer boundary edge ( 66.2 ) and no connection on the inner boundary edge ( 67 ) exhibit; Return of the contour ( 68.2 ).

Der Gehäusekörper (50, 69.1) hat die Aufgabe, ein oder mehrere Wandpaare mit Stützschicht (54.1, 54.2), den rohrförmigen Kanal (52, 69.2) sowie die Distanzringe (60.1, 60.2) zu halten sowie eine Begrenzungsfläche zu schaffen für den Innenraum des Gehäusekörpers (50, 69.1) zur Atmosphärenluft. The housing body ( 50, 69.1 ) has the task of holding one or more pairs of walls with a support layer ( 54.1, 54.2 ), the tubular channel ( 52, 69.2 ) and the spacer rings ( 60.1, 60.2 ) and to create a boundary surface for the interior of the Housing body ( 50, 69.1 ) to the atmospheric air.

Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch (61.1) strömt durch die stirnseitige Öffnung (51.1) in den Gehäusekörper (50) hinein. Die Strömung (61.3) verläßt diesen wieder durch Öffnung (51.2). Im Gehäusekörper strömt das Lösemittel-Luft-Gemisch in den durch die Distanzringe (60.1, 60.2) und die äußeren Oberflächen der Wände (55.1) gebildeten Zwischenräume (64.1, 64.2). Über den Randeinzug (58.1, 58.2, 68.1, 68.2) gelangt die Strömung (61.2) vom einen Zwischenraum (64.1) in den nächsten (64.2). Dabei kommt das Löse­ mittel-Luft-Gemisch mit den Wänden in Kontakt.The solvent-air mixture ( 61.1 ) to be cleaned flows through the front opening ( 51.1 ) into the housing body ( 50 ). The flow ( 61.3 ) leaves it again through opening ( 51.2 ). The solvent-air mixture flows in the housing body into the spaces ( 64.1, 64.2 ) formed by the spacer rings ( 60.1, 60.2 ) and the outer surfaces of the walls ( 55.1 ). Via the edge indentation ( 58.1, 58.2, 68.1, 68.2 ) the flow ( 61.2 ) passes from one intermediate space ( 64.1 ) to the next ( 64.2 ). The solvent-air mixture comes into contact with the walls.

Wird im rohrförmigen Kanal (52) des Gehäusekörpers (50) ein klei­ nerer Druck als auf der Seite des zu reinigenden Lösemittel-Luft- Gemischs (51.1, 51.2) angelegt, laufen die beschriebenen Vorgänge der Sorption ab. Im rohrförmigen Kanal (52) wird angereichertes Lösemittel-Luft-Gemisch abgezogen. Aus dem Gehäusekörper (50) tritt durch Öffnung (51.2) abgereichertes Lösemittel-Luft-Gemisch aus.If a smaller pressure is applied in the tubular channel ( 52 ) of the housing body ( 50 ) than on the side of the solvent-air mixture ( 51.1, 51.2 ) to be cleaned, the described processes of sorption take place. Enriched solvent-air mixture is drawn off in the tubular channel ( 52 ). A depleted solvent-air mixture emerges from the housing body ( 50 ) through opening ( 51.2 ).

Damit die unerwünschte Vermischung der auf- und abgereicherten Lösemittel-Luft-Gemische vermieden wird, müssen die inneren Distanzringe (60.2) mit einem gewissen Druck dichtend an den beiden Wänden mit dazwischenliegender Stützschicht (54.1, 54.2 usw.) (49.1) und an den Stirnflächen (49.2) des Gehäusekörpers (50) anliegen.In order to avoid the undesired mixing of the enriched and depleted solvent-air mixtures, the inner spacer rings ( 60.2 ) must seal with a certain pressure on the two walls with the intermediate support layer ( 54.1, 54.2 etc.) ( 49.1 ) and on the end faces ( 49.2 ) of the housing body ( 50 ).

Die äußeren Distanzringe (60.1) müssen an den beiden Wänden mit dazwischenliegender Stützschicht (54.1, 54.2, usw.) (63.2) und an den Stirnflächen (63.1) des Gehäusekörpers (50) nur soweit abdich­ ten, daß das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch von Zwischenraum zu Zwischenraum (64.1, 64.2) strömt und nicht am Außendurchmesser des äußeren Distanzrings (60.1) und der beiden Wände mit dazwi­ schenliegender Stützschicht (54.1, 54.2, usw.) entlang strömt.The outer spacer rings ( 60.1 ) only have to seal on the two walls with the intermediate support layer ( 54.1, 54.2 , etc.) ( 63.2 ) and on the end faces ( 63.1 ) of the housing body ( 50 ) so that the solvent-air to be cleaned Mixture flows from space to space ( 64.1, 64.2 ) and does not flow along the outer diameter of the outer spacer ring ( 60.1 ) and the two walls with the intermediate support layer ( 54.1, 54.2 , etc.).

C6. Zusammenfassung mehrerer Wände zu einem WickelmodulC6. Combining several walls into one winding module

Fig. 5.2 zeigt den Querschnitt zweier Wände mit stützendem und durchlässigem Material (als Stützschicht abgekürzt bezeichnet) vor dem Spiralwickeln, das elastische oder plastische Verformbarkeit voraussetzt: Wandpaar (70); Stützschicht (71); Verbindungsrand (73), der Wandpaar (70) mit Stützschicht (71) dicht verbindet. Fig. 5.2 shows the cross section of two walls with supporting and permeable material (abbreviated as support layer) before spiral winding, which requires elastic or plastic deformability: pair of walls ( 70 ); Support layer ( 71 ); Connecting edge ( 73 ), the wall pair ( 70 ) with the support layer ( 71 ) tightly connects.

Fig. 5.1 zeigt die Draufsicht auf zwei Wände mit Stützschicht: Be­ grenzungsrand (73); dichter Verbindungsrand (74) an drei Seiten des Begrenzungsrandsrand (73); offener Begrenzungsrand (75). Fig. 5.1 shows the top view of two walls with a support layer: Be border edge ( 73 ); tight connecting edge ( 74 ) on three sides of the boundary edge edge ( 73 ); open border ( 75 ).

Das Wandpaar (70) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (72) sowie die äußere Stützschicht (85, 96) stellen die kleinste hand­ habbare Wandeinheit dar.The pair of walls ( 70 ) with the intermediate support layer ( 72 ) and the outer support layer ( 85, 96 ) represent the smallest manageable wall unit.

Fig. 5.4 zeigt den Querschnitt eines Wickelmoduls: Gehäusekörper (80) mit stirnseitigen Öffnungen (81), rohrförmiger Kanal (82) mit radialen Öffnungen (83); spriralförmig aufgewickeltes Wandpaar mit dazwischenliegender Stützschicht (84) gemäß Fig. 5.1, mit dichten Begrenzungsrändern an drei Seiten (86) und an der vierten Begren­ zung offen (87); mit einer spiralförmig aufgewickelten äußeren Stützschicht (85) als Zwischenlage, die auf der offenen Seite (87) des spiralförmig aufgewickelten Wandpaars mit dazwischenliegender Stützschicht (84) stirnseitig verschlossen ist (88). Fig. 5.4 shows the cross-section of a winding module: housing body ( 80 ) with end openings ( 81 ), tubular channel ( 82 ) with radial openings ( 83 ); 5.1 spirally wound pair of walls with intermediate support layer ( 84 ) according to Figure 5.1, with tight boundary edges on three sides ( 86 ) and at the fourth limitation open ( 87 ); with a spirally wound outer support layer ( 85 ) as an intermediate layer, which is closed on the front side ( 88 ) on the open side ( 87 ) of the spirally wound pair of walls with an intermediate support layer ( 84 ).

Fig. 5.3 zeigt den Längsschnitt: Gehäusekörper (80) mit stirnseiti­ gen Öffnungen (81), rohrförmiger Kanal (82) mit radialen Öffnungen (83), spiralförmig aufgewickeltes Wandpaar (94) mit durchlässigem Material (95) innen gemäß Fig. 5.1, mit dichten Begrenzungsrändern an drei Seiten (im Schnitt sind die beiden stirnseitigen (93) er­ kennbar) und an der vierten Begrenzung offen (nicht dargestellt), mit Abdichtung (97) zu den stirnseitigen Wänden des Gehäusekörpers (80), mit durchlässigem Material außen (96) als Zwischenlage. Fig. 5.3 shows the longitudinal section: housing body ( 80 ) with Stirnnseiti gene openings ( 81 ), tubular channel ( 82 ) with radial openings ( 83 ), spirally wound wall pair ( 94 ) with permeable material ( 95 ) inside according to Fig. 5.1, with tight boundary edges on three sides (the two end faces ( 93 ) can be seen on average) and open at the fourth boundary (not shown), with seal ( 97 ) to the end walls of the housing body ( 80 ), with permeable material outside ( 96 ) as an intermediate layer.

Die Kontur der Wände (70) sowie der Stützschichten innerhalb (71) und außerhalb (85, 96) der Wände (70) werden vorzugsweise in Recht­ eckform ausgeführt. Die Breite (75) der Wände (70) sowie der Stützschichten innerhalb (71) und außerhalb (85, 96) der Wände (70) werden vorzugsweise gleich groß gewählt.The contour of the walls ( 70 ) and of the support layers inside ( 71 ) and outside ( 85, 96 ) of the walls ( 70 ) are preferably rectangular. The width ( 75 ) of the walls ( 70 ) and the support layers inside ( 71 ) and outside ( 85, 96 ) of the walls ( 70 ) are preferably chosen to be the same size.

Die Länge (76) der Wände (70) sowie der Stützschicht innerhalb (71) der Wände (70) werden vorzugsweise gleich groß gewählt, während die Länge der Stützschicht außerhalb der Wände (70) vorzugsweise größer ist als die der Wände (70). Am Außendurchmesser des Wickels enden die Wände (70) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (85, 96) z. B. bei (99), während die äußere Stützschicht (85, 96) z. B. bis (100) weitergeführt wird. Die in Achsrichtung des Wickels verlau­ fenden Begrenzungen im Zentrum des Wickels bei (87, 88) enden zweckmäßigerweise in derselben radialen Ebene, so daß sich um den rohrförmigen Kanal (82) der Freiraum (101) ausbildet, in dem das durch den rohrförmigen Kanal (82) austretende angereicherte Löse­ mittel-Luft-Gemisch (90) sammeln kann.The length ( 76 ) of the walls ( 70 ) and the support layer inside ( 71 ) of the walls ( 70 ) are preferably chosen to be the same size, while the length of the support layer outside the walls ( 70 ) is preferably greater than that of the walls ( 70 ). At the outer diameter of the winding, the walls ( 70 ) end with the intermediate support layer ( 85, 96 ) z. B. at ( 99 ), while the outer support layer ( 85, 96 ) z. B. is continued until ( 100 ). The limits in the axial direction of the coil in the center of the coil at ( 87, 88 ) expediently end in the same radial plane, so that around the tubular channel ( 82 ) the free space ( 101 ) is formed, in which the through the tubular channel ( 82 ) escaping enriched solvent medium-air mixture ( 90 ) can collect.

Der Gehäusekörper (80) hat die Aufgabe, ein oder mehrere Wandpaare mit Stützschicht (54.1, 54.2), die äußere Stützschicht (85, 96) sowie den rohrförmigen Kanal (82) zu halten sowie eine Begrenzungs­ fläche zu schaffen für den Innenraum des Gehäusekörpers (80) zur Atmosphärenluft.The housing body ( 80 ) has the task of holding one or more pairs of walls with a support layer ( 54.1, 54.2 ), the outer support layer ( 85, 96 ) and the tubular channel ( 82 ) and to create a boundary surface for the interior of the housing body ( 80 ) to atmospheric air.

Das Wandpaar (70) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (72) sowie die äußere Stützschicht (85, 96) stellen die kleinste hand­ habbare Wandeinheit dar. Eine oder mehrere kleinste handhabbare Wandeinheiten können spiralförmig aufgewickelt werden.The pair of walls ( 70 ) with the intermediate support layer ( 72 ) and the outer support layer ( 85, 96 ) represent the smallest manageable wall unit. One or more smallest manageable wall units can be wound up in a spiral.

Das zu reinigende Lösemittel-Luft-Gemisch (91) strömt durch die stirnseitigen Öffnungen (81) in den Gehäusekörper (80) ein, durch­ strömt die spiralförmige gewickelte äußere Stützschicht (85, 96) in axialer Richtung (98) und verläßt diese durch die Öffnungen (81) in der anderen Stirnwand des Gehäusekörpers bei (92). Dabei kommt das Lösemittel-Luft-Gemisch mit den Wänden in Kontakt.The solvent-air mixture ( 91 ) to be cleaned flows through the end openings ( 81 ) into the housing body ( 80 ), flows through the helically wound outer support layer ( 85, 96 ) in the axial direction ( 98 ) and leaves it through the Openings ( 81 ) in the other end wall of the housing body at ( 92 ). The solvent-air mixture comes into contact with the walls.

Wird im rohrförmigen Kanal (82) des Gehäusekörpers (80) ein kleine­ rer Druck als auf der Seite des zu reinigenden Lösemittel-Luft-Ge­ mischs angelegt, laufen die beschriebenen Vorgänge der Sorption ab. If a lower pressure than that on the side of the solvent-air mixture to be cleaned is applied in the tubular channel ( 82 ) of the housing body ( 80 ), the described processes of sorption take place.

Im rohrförmigen Kanal (82) wird angereichertes Lösemittel-Luft- Gemisch (90) abgezogen. Bei (92) tritt abgereichertes Lösemittel- Luft-Gemisch aus.Enriched solvent-air mixture ( 90 ) is drawn off in the tubular channel ( 82 ). Depleted solvent-air mixture emerges at ( 92 ).

Beansprucht werden die oben angegebenen Patentansprüche.The above claims are claimed.

Claims (10)

1. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das sorptionsfähige Material (1, 4, 6, 10, 38) wandförmig ausgebildet ist,
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) mit der einen Grenzfläche (z. B. 4) das zu reinigende und abzurei­ chernde Stoffgemisch begrenzen,
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material an der Grenzfläche zum zu reinigenden und abzureichernden Stoffgemisch Stoffe selektiv adsorbieren,
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) auf der anderen Grenzfläche (z. B. 6) Stoffe desorbieren,
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material für Stoffe durchläs­ sig sind (20-21),
  • - in den Wänden aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) Stoffe in Richtung des Druckgefälles transportiert werden (20-21).
1. A device for molecular separation of mixtures on the principle of sorption, characterized in that
  • the sorptive material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) is wall-shaped,
  • - the walls made of sorbable material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) with one interface (e.g. 4 ) limit the mixture of substances to be cleaned and depleted,
  • - selectively adsorb the walls made of sorptive material at the interface with the mixture of substances to be cleaned and depleted,
  • - desorb the walls made of sorbable material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) on the other interface (e.g. 6 ),
  • - the walls made of sorbable material are permeable to substances ( 20-21 ),
  • - In the walls made of sorbable material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) substances are transported in the direction of the pressure gradient ( 20-21 ).
2. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) (Fig. 1.1, 2.1) zusätzlich eine Stützkonstruktion (3, 7, 30, 31, 32, 33, 37) aufweisen (Fig. 1.2-1.5, 2.2-2.4),
  • - die Stützkonstruktion (3, 7, 30, 31, 32, 33, 37) für die Stoffe durchlässig ist.
2. Device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 1, characterized in that
  • - The walls made of sorptive material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) ( Fig. 1.1, 2.1) additionally have a support structure ( 3, 7, 30, 31, 32, 33, 37 ) ( Fig. 1.2-1.5, 2.2-2.4),
  • - The support structure ( 3, 7, 30, 31, 32, 33, 37 ) is permeable to the fabrics.
3. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) in einem Gehäuse (41, 50, 80) untergebracht sind,
  • - die Wände aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) in dem Gehäuse (41, 50, 80) zusammen mit weiteren anderen Ele­ menten (42, 60.1, 60.2) oder ohne diese (Fig. 5.3, 5.4) min­ destens zwei Räume (44 und 46/47; 57.1/57.2/59.2/62.1/62.2 und 61.1/61.2/61.3; 89/90/101 und 85/91/92/96/98) körperlich be­ grenzen,
  • - die von den Wänden aus sorptionsfähigem Material (1, 4, 6, 10, 38) begrenzten Räume aus dem Gehäuse durch Öffnungen (43, 45, 51.1, 51.2, 59.1, 59.2, 90, 91, 92) nach außen herausge­ führt werden.
3. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 1 and 2, characterized in that
  • the walls made of sorptive material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) are accommodated in a housing ( 41, 50, 80 ),
  • - The walls made of sorbable material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) in the housing ( 41, 50, 80 ) together with other other elements ( 42, 60.1, 60.2 ) or without them ( Fig. 5.3, 5.4) physically limit at least two rooms ( 44 and 46/47; 57.1 / 57.2 / 59.2 / 62.1 / 62.2 and 61.1 / 61.2 / 61.3; 89/90/101 and 85/91/92/96/98 ),
  • - The walls of sorbable material ( 1, 4, 6, 10, 38 ) limited spaces from the housing through openings ( 43, 45, 51.1, 51.2, 59.1, 59.2, 90, 91, 92 ) leads out to the outside .
4. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände eben ausgeführt sind (Fig. 1.1-1.4, Fig. 4.1, 4.2).
4. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 1, 2 and 3, characterized in that
  • - The walls are flat ( Fig. 1.1-1.4, Fig. 4.1, 4.2).
5. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände Rohrform aufweisen (Fig. 2.1-2.4).
5. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 1, 2 and 3, characterized in that
  • - The walls are tubular ( Fig. 2.1-2.4).
6. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände Spiralform aufweisen (Fig. 5.3, 5.4).
6. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 1, 2 and 3, characterized in that
  • - The walls have a spiral shape ( Fig. 5.3, 5.4).
7. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände die Form einer ebenen Fläche aufweisen,
  • - zwei Wände (55.1) mit einer Schicht stützenden und durchläs­ sigem Materials (Stützschicht abgekürzt) (55.2) auf Abstand gehalten werden,
  • - die Stützschicht (55.2) dieselbe Konturen aufweist wie die Wände (55.1),
  • - mindestens zwei Wände und eine Stützschicht miteinander ver­ bunden werden (54.1, 54.2),
  • - Wände und Stützschicht mindestens zwei Begrenzungsränder auf­ weisen (68.3/68.4 und 68.5),
  • - zwei geschichtete Wände mit Stützschicht an mindestens einem Begrenzungsrand dicht miteinander verbunden sind,
  • - der dicht verbundene Begrenzungsrand an mindestens einer Stelle gegenüber dem Konturverlauf einen Rücksprung aufweist,
  • - zwei geschichtete Wände mit Stützschicht, die miteinander am ersten Begrenzungsrand dicht verbunden sind, an dem zweiten Begrenzungsrand oder den restlichen Begrenzungsrändern nicht miteinander verbunden sind,
  • - mindestens zwei Wände mit Stützschicht in einem Gehäusekörper untergebracht sind,
  • - der Gehäusekörper Öffnungen aufweist,
  • - mindestens zwei Wände mit Stützschicht, die miteinander verbundenen sind, am äußeren und inneren Begrenzungsrand mit Distanzringen auf Abstand zueinander und zu den Stirnflächen des Gehäusekörpers gehalten werden und gleichzeitig an den Berührungsflächen abdichten,
  • - zusätzlich zum Gehäusekörper ein rohrförmiger Kanal mit oder ohne Öffnungen in der Rohrwand vorhanden ist,
  • - der rohrförmige Kanal gerade in die Kontur des Innenrands paßt,
  • - paarweise geschichtete Wände mit Stützschicht, Gehäusekörper, rohrförmiger Kanal und Distanzringe so zwei Teilräume begren­ zen, die bis auf die geschichteten Wände zueinander dicht sind.
7. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 4, characterized in that
  • - the walls have the shape of a flat surface,
  • - two walls ( 55.1 ) are kept at a distance with a layer of supporting and permeable material (support layer abbreviated) ( 55.2 ),
  • - The support layer ( 55.2 ) has the same contours as the walls ( 55.1 ),
  • - at least two walls and a support layer are connected to each other ( 54.1, 54.2 ),
  • - walls and support layer have at least two boundary edges ( 68.3 / 68.4 and 68.5 ),
  • two layered walls with a support layer are tightly connected to one another at at least one boundary edge,
  • the tightly connected boundary edge has a recess at at least one point with respect to the contour,
  • two layered walls with a support layer which are tightly connected to one another at the first boundary edge and are not connected to one another at the second boundary edge or the remaining boundary edges,
  • at least two walls with a support layer are accommodated in one housing body,
  • the housing body has openings,
  • at least two walls with a support layer, which are connected to one another, are held at the outer and inner boundary edge with spacing rings at a distance from one another and from the end faces of the housing body and at the same time seal at the contact surfaces,
  • - in addition to the housing body, there is a tubular channel with or without openings in the tube wall,
  • - the tubular channel fits straight into the contour of the inner edge,
  • - Walled layers in pairs with a support layer, housing body, tubular channel and spacer rings thus limit two subspaces that are tight to one another except for the layered walls.
8. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zwei geschichtete Wände (55.1) mit Stützschicht (55.2), Ge­ häusekörper (50), rohrförmiger Kanal (52), Distanzringe (60.1, 60.2) Kreisform aufweisen,
  • - zwei geschichtete Wände mit Stützschicht (55.1, 55.2), Ge­ häusekörper (50), rohrförmiger Kanal (52), Distanzringe (60.1, 60.2) konzentrisch angeordnet sind,
  • - vorzugsweise zwei Wände (55.1) mit Stützschicht (55.2) am äußeren Begrenzungsrand (56.2) dicht miteinander verbunden sind und auf dem äußeren Begrenzungsrand (56.2) den Rück­ sprung (58.1, 65.2, 68.2) aufweist,
  • - vorzugsweise zwei Wände (55.1) mit Stützschicht (55.2) am inneren Begrenzungsrand (57.1, 57.2, 67) nicht dicht ver­ bunden sind,
  • - der Gehäusekörper (50, 69.1) an seinen beiden Enden minde­ stens jeweils eine Öffnung (51.1, 51.2) aufweist,
  • - der rohrförmige Kanal (52, 69.2) aus dem Gehäusekörper (50, 69.1) mindestens an einer Stelle aus dem Gehäusekörper (62.1, 62.2) herausgeführt wird,
  • - der rohrförmige Kanal (52, 69.2) in der Rohrwand Öffnungen (53, 69.3) aufweist, die den offenen inneren Begrenzungsrand (57.1, 57.2) zweier Wände und dazwischenliegende Stützschicht (55.1, 55.2) mit dem Kanalinnenraum (62.1, 62.2) verbinden,
  • - mindestens zwei geschichtete Wände mit dazwischenliegender Stützschicht (55.1, 55.2), Gehäusekörper (50, 69.1), der rohrförmige Kanal (52, 69.2) und Distanzringe (60.1, 60.2) zwei Räume (61.1-61.3, 62.1-62.2) so begrenzen, daß diese bis auf die geschichteten Wände (55.1) mit dazwischenliegen­ der Stützschicht (55.2) zueinander dicht sind.
8. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 7, characterized in that
  • - Two layered walls ( 55.1 ) with support layer ( 55.2 ), Ge housing body ( 50 ), tubular channel ( 52 ), spacer rings ( 60.1, 60.2 ) have a circular shape,
  • - Two layered walls with support layer ( 55.1, 55.2 ), Ge housing body ( 50 ), tubular channel ( 52 ), spacer rings ( 60.1, 60.2 ) are arranged concentrically,
  • - preferably two walls ( 55.1 ) with support layer ( 55.2 ) on the outer boundary edge ( 56.2 ) are tightly connected to one another and on the outer boundary edge ( 56.2 ) has the return ( 58.1, 65.2, 68.2 ),
  • - preferably two walls ( 55.1 ) with support layer ( 55.2 ) on the inner boundary edge ( 57.1, 57.2, 67 ) are not tightly connected,
  • - The housing body ( 50, 69.1 ) has at least one opening ( 51.1, 51.2 ) at each of its two ends,
  • - The tubular channel ( 52, 69.2 ) is led out of the housing body ( 50, 69.1 ) at least at one point out of the housing body ( 62.1, 62.2 ),
  • - The tubular channel ( 52, 69.2 ) in the tube wall has openings ( 53, 69.3 ) which connect the open inner boundary edge ( 57.1, 57.2 ) of two walls and the intermediate support layer ( 55.1, 55.2 ) to the channel interior ( 62.1, 62.2 ),
  • - at least two layered walls with intermediate support layer ( 55.1, 55.2 ), housing body ( 50, 69.1 ), the tubular channel ( 52, 69.2 ) and spacer rings ( 60.1, 60.2 ) delimit two spaces ( 61.1-61.3, 62.1-62.2 ) so that these are tight to each other except for the layered walls ( 55.1 ) with the support layer ( 55.2 ) lying in between.
9. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Wände zunächst die Form einer ebenen Fläche aufweisen (Fig. 5.1, 5.2),
  • - mindestens zwei Wände (70) geschichtet werden,
  • - zwei Wände (70) mit stützendem und durchlässigem Material (Stützschicht abgekürzt) (71) auf Abstand gehalten werden,
  • - zwei geschichtete Wände (70) mit dazwischenliegender Stütz­ schicht (71) nur einen äußeren Begrenzungsrand (73) aufwei­ sen,
  • - auf einer Außenseite der Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) eine weitere Stützschicht (85, 96) vor­ handen ist,
  • - die Stützschicht (71) zwischen Wänden (70) dieselbe Kontur besitzt wie die Wände (70),
  • - zwei geschichtete Wände (70) mit Stützschicht (71) zwischen den Wänden am Begrenzungsrand (73) nur auf einer Teillänge (74) des Begrenzungsrands (73) miteinander dicht verbunden sind und auf der restlichen Teillänge (75, 87) offen sind,
  • - die Stützschicht auf der Außenseite (85, 96) der zwei ge­ genüberliegenden Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) entlang ihrer offenen Teillänge (75, 87) stirnseitig verschlossen (88) und dadurch undurchlässig ist,
  • - die offene Teillänge (75, 87) der zwei geschichteten Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) zwischen den Wänden und die außerhalb liegende verschlossene dichte Teil­ länge (88) der Stützschicht (85, 96) parallel verlaufen,
  • - die verschlossene dichte Teillänge (88) der außerhalb liegen­ den Stützschicht (85, 96) auf der Fläche der zwei geschichte­ ten Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) zu liegen kommt,
  • - mindestens zwei geschichtete Wände (70) mit dazwischenliegen­ der Stützschicht (71) und die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) spiralförmig aufgewickelt werden (Fig. 5.4),
  • - die verschlossene dichte Teillänge (88) der außerhalb liegen­ den Stützschicht (85, 96) sowie die offene Teillänge (75, 87) der zwei Wände (70) mit dazwischenliegender Stützschicht (71) im Zentrum des Wickels zu liegen kommen und die Richtung der Wickelachse (90-90) aufweisen,
  • - der Spiralwickel in einen Gehäusekörper (80) eingebaut ist,
  • - der Gehäusekörper (80) an seinen Enden in Richtung der Achse (90-90) des Spiralwickels jeweils mindestens eine Öffnung (81) aufweist,
  • - die beiden stirnseitigen Flächen des Wickels die beiden Stirnflächen des Gehäusekörpers berühren und an den Berühr­ flächen (97) dicht anliegen,
  • - zusätzlich zum Gehäusekörper (80) im Zentrum des Wickels ein rohrförmiger Kanal (82) vorhanden ist,
  • - der rohrförmige Kanal (82) aus dem Gehäusekörper (80) minde­ stens an einer Stelle des Gehäusekörpers (80) herausgeführt wird (90),
  • - der rohrförmige Kanal (82) Öffnungen (83, 89) in der Wand aufweist, die den Kanalinnenraum (90) mit der offenen Teil­ länge (75, 87) der zwei Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (86, 96) verbinden,
  • - Spiralwickel, Gehäusekörper (80), rohrförmiger Kanal (82) so angeordnet sind, daß die zwei geschichteten Wände (94) mit der dazwischenliegenden Stützschicht (85, 96) zwei Räume (90, 91-92) trennen,
  • - die Räume (90, 91-92) zueinander bis auf die geschichteten Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (95) zueinan­ der abgedichtet sind.
9. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption, according to claim 6, characterized in that
  • - the walls initially have the shape of a flat surface ( Fig. 5.1, 5.2),
  • - at least two walls ( 70 ) are layered,
  • - two walls ( 70 ) with supporting and permeable material (support layer shortened) ( 71 ) are kept at a distance,
  • - Two layered walls ( 70 ) with an intermediate support layer ( 71 ) have only one outer boundary edge ( 73 ),
  • - On an outside of the walls ( 70 ) with an intermediate support layer ( 71 ) there is a further support layer ( 85, 96 ),
  • - The support layer ( 71 ) between walls ( 70 ) has the same contour as the walls ( 70 ),
  • - Two layered walls ( 70 ) with a support layer ( 71 ) between the walls at the boundary edge ( 73 ) are only tightly connected to one another over a partial length ( 74 ) of the boundary edge ( 73 ) and are open on the remaining partial length ( 75, 87 ),
  • - The support layer on the outside ( 85, 96 ) of the two opposite walls ge ( 70 ) with the intermediate support layer ( 71 ) along its open partial length ( 75, 87 ) closed at the end ( 88 ) and is therefore impermeable,
  • - The open partial length ( 75, 87 ) of the two layered walls ( 70 ) with an intermediate support layer ( 71 ) between the walls and the closed, sealed partial length ( 88 ) of the support layer ( 85, 96 ) run parallel,
  • - The sealed, dense partial length ( 88 ) of the support layer ( 85, 96 ) lying outside lies on the surface of the two layers ( 70 ) with the support layer ( 71 ) in between,
  • at least two layered walls ( 70 ) with the support layer ( 71 ) in between and the support layer ( 85, 96 ) lying outside are spirally wound ( FIG. 5.4),
  • - The closed dense partial length ( 88 ) of the outside are the support layer ( 85, 96 ) and the open partial length ( 75, 87 ) of the two walls ( 70 ) with the intermediate support layer ( 71 ) in the center of the winding and the direction of Have winding axis (90-90),
  • - The spiral wrap is installed in a housing body ( 80 ),
  • the housing body ( 80 ) has at least one opening ( 81 ) at its ends in the direction of the axis (90-90) of the spiral winding,
  • - The two end faces of the roll touch the two end faces of the housing body and lie tightly against the contact surfaces ( 97 ),
  • a tubular channel ( 82 ) is provided in the center of the winding in addition to the housing body ( 80 ),
  • - The tubular channel ( 82 ) from the housing body ( 80 ) at least at one point of the housing body ( 80 ) is led out ( 90 ),
  • - The tubular channel ( 82 ) has openings ( 83, 89 ) in the wall that connect the channel interior ( 90 ) with the open partial length ( 75, 87 ) of the two walls ( 94 ) with the intermediate support layer ( 86, 96 ),
  • - Spiral winding, housing body ( 80 ), tubular channel ( 82 ) are arranged so that the two layered walls ( 94 ) with the support layer ( 85, 96 ) between them separate two spaces ( 90, 91-92 ),
  • - The rooms ( 90, 91-92 ) to each other except for the layered walls ( 94 ) with intervening support layer ( 95 ) are sealed to each other.
10. Einrichtung zur molekularen Trennung von Gemischen nach dem Prinzip der Sorption nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zwei Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (95) Rechteckform aufweisen (Fig. 5.1, 5.2),
  • - die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) Rechteckform aufweist,
  • - die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) höchstens diesel­ be Breite (75) aufweist wie die zwei Wände (94) mit dazwi­ schenliegender Stützschicht (95),
  • - die außerhalbliegende Stützschicht (85, 96) vorzugsweise min­ destens dieselbe Länge (75) aufweist, wie die zwei Wände (94) mit dazwischenliegender Stützschicht (95).
10. A device for molecular separation of mixtures according to the principle of sorption according to claim 9, characterized in that
  • - The two walls ( 94 ) with an intermediate support layer ( 95 ) have a rectangular shape ( Fig. 5.1, 5.2),
  • - The external support layer ( 85, 96 ) has a rectangular shape,
  • - The external support layer ( 85, 96 ) has at most the same width ( 75 ) as the two walls ( 94 ) with intermediate support layer ( 95 ),
  • - The external support layer ( 85, 96 ) preferably has at least the same length ( 75 ) as the two walls ( 94 ) with an intermediate support layer ( 95 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0695210A4 (en) * 1993-04-19 1996-05-01 Envirosep Inc Thick film equilibrium process and device

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