BE1023385A9 - Adsorption device for compressed gas. - Google Patents
Adsorption device for compressed gas. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1023385A9 BE1023385A9 BE20155727A BE201505727A BE1023385A9 BE 1023385 A9 BE1023385 A9 BE 1023385A9 BE 20155727 A BE20155727 A BE 20155727A BE 201505727 A BE201505727 A BE 201505727A BE 1023385 A9 BE1023385 A9 BE 1023385A9
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- adsorption
- adsorption device
- seal
- adsorbent
- elements
- Prior art date
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 149
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 71
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 10
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims 2
- -1 activated aiumina Chemical compound 0.000 claims 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 36
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 20
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 5
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N alumane;trihydrate Chemical compound O.O.O.[AlH3] RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- 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
-
- 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
- B01D53/04—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 with stationary adsorbents
-
- 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
- B01D53/04—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 with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0415—Beds in cartridges
-
- 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
- B01D53/06—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 with moving adsorbents, e.g. rotating beds
-
- 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
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/28—Selection of materials for use as drying agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
- B01J20/3225—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating involving a post-treatment of the coated or impregnated product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
- B01J20/3234—Inorganic material layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
- B01J20/3234—Inorganic material layers
- B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
- B01J20/3234—Inorganic material layers
- B01J20/3238—Inorganic material layers containing any type of zeolite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
- B01J20/3234—Inorganic material layers
- B01J20/324—Inorganic material layers containing free carbon, e.g. activated carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3291—Characterised by the shape of the carrier, the coating or the obtained coated product
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/104—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
- F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/20—Organic adsorbents
- B01D2253/204—Metal organic frameworks (MOF's)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/34—Specific shapes
- B01D2253/342—Monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/10—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/104—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Adsorptie-inrichting voor samengeperst gas, welke adsorptie-inrichting (1) is voorzien van een vat (2A, 2B, 25) met een inlaat (3A, 3B) voor de aanvoer van een te behandelen, samengeperst gas, en een uitiaat (4A, 4B) voor behandeld gas en waarbij in het voornoemde vat (2A, 2B, 25) een adsorptie-element (19A, 19B, 19) is aangebracht, welk adsorptie-element (19A, 19B, 19) zich, volgens de stromingsrichting van het te behandelen samengeperst gas, tussen de voornoemde inlaat (3A, 3B) en de voornoemde uitlaat (4A, 4B) uitstrekt, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde adsorptie-element (19A, 19B, 19) een monolithische draagstructuur omvat die minstens gedeeltelijk is voorzien van een coating die een adsorbens omvat.
Compressed gas adsorption device, which adsorption device (1) is provided with a vessel (2A, 2B, 25) with an inlet (3A, 3B) for supplying a compressed gas to be treated and an outlet (4A) , 4B) for treated gas and in which an adsorption element (19A, 19B, 19) is arranged in said vessel (2A, 2B, 25), which adsorption element (19A, 19B, 19) is disposed in the direction of flow of the compressed gas to be treated extends between said inlet (3A, 3B) and said outlet (4A, 4B), characterized in that said adsorption element (19A, 19B, 19) comprises a monolithic support structure which is at least partially provided of a coating comprising an adsorbent.
Description
Adsorptie-inrichting voor samengeperst gas.Adsorption device for compressed gas.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een adsorptie-inrichting voor samengeperst gas, bijvoorbeeld perslucht.The present invention relates to an adsorption device for compressed gas, for example compressed air.
Meer speciaal betreft de uitvinding een adsorptie-inrichting voor samengeperst gas, welke adsorptie-inrichting een vat omvat waarin een adsorbens, bijvoorbeeld een droogmiddel, of zogenaamd desiccant, is aangebracht. Het betreffende vat is voorzien van een inlaat voor het aanvoeren van een te behandelen, samengeperst gas, en van een uitlaat voor het afvoeren van behandeld gas.More specifically, the invention relates to an adsorption device for compressed gas, which adsorption device comprises a vessel in which an adsorbent, for example a desiccant, or so-called desiccant, is arranged. The vessel in question is provided with an inlet for supplying a treated, compressed gas, and with an outlet for discharging treated gas.
Het betreffende adsorbens is doorgaans uitgevoerd in de vorm van een regenereerbaar adsorbens, of anders gezegd een adsorbens dat kan worden geregenereerd, na het bereiken van een bepaalde saturatiegraad. Voor de eenvoud wordt hierna vooral gesproken over een adsorbens in de vorm van een droogmiddel, doch, de uitvinding strekt zich tevens uit tot andere adsorbentia. Bijvoorbeeld in het geval van een drooginrichting is het inderdaad zo dat, naarmate het adsorbens, dat dan is uitgevoerd in de vorm van een droogmiddel, vocht onttrekt aan het te drogen gas, dit droogmiddel meer en meer verzadigd zal worden met geadsorbeerd vocht. Het is daarom gebruikelijk om, na het gebruik van het droogmiddel gedurende een bepaalde tijd voor het drogen van samengeperst gas, dit droogmiddel te regenereren, bijvoorbeeld door het bloot te stellen aan een regeneratiegasstroom die het vocht onttrekt uit het droogmiddel. Zulke regeneratiegasstroom kan bijvoorbeeld bestaan uit een fractie van het gedroogde gas en/of warm gas waarvan de relatieve vochtigheidsgraad voldoende laag ligt om de regeneratie van het droogmiddel te kunnen verkri j gen,The adsorbent in question is usually in the form of a regenerable adsorbent, or in other words an adsorbent that can be regenerated, after a certain degree of saturation has been achieved. For the sake of simplicity, an adsorbent in the form of a desiccant is generally referred to below, but the invention also extends to other adsorbents. For example, in the case of a drying device, it is true that, as the adsorbent, which is then in the form of a drying agent, extracts moisture from the gas to be dried, this drying agent will become more and more saturated with adsorbed moisture. It is therefore common, after using the desiccant for a certain time to dry compressed gas, to regenerate this desiccant, for example, by exposing it to a regeneration gas stream that extracts moisture from the desiccant. Such a regeneration gas stream may, for example, consist of a fraction of the dried gas and / or hot gas, the relative humidity of which is sufficiently low to enable the regeneration of the drying agent to be obtained,
In sommige uitvoeringsvormen van drooginrichting voor samengeperst gas wordt gebruik gemaakt van twee of meer vaten droogmiddel. Bij twee vaten wordt ook wel naar dit principe van drooginrichting verwezen als een 'twin tower' droger. Een samengeperst gas, bijvoorbeeld afkomstig van een compressor, kan in zulk type van drooginrichting bijvoorbeeld, na doorgang door een nakoeler { 'after cooler') en een condensaatafschelder (die al dan niet deel uitmaakt van de betreffende nakoeler), doorheen een eerste van de voornoemde vaten worden gevoerd, waar het zal worden gedroogd door het in dat betreffende vat aanwezige droogmiddel. Dit vat treedt derhalve op als drogend vat.In some embodiments of compressed gas dryer, two or more barrels of desiccant are used. In the case of two vessels, this drying device principle is also referred to as a 'twin tower' dryer. In such a type of drying device, for example, a compressed gas, for example from a compressor, can pass through a first of the aftercoolers after passing through an aftercooler ('after cooler') and a condensate trap (which may or may not be part of the relevant aftercooler). said vessels are fed where it will be dried by the drying agent present in that particular vessel. This vessel therefore acts as a drying vessel.
Tegelijkertijd kan doorheen een tweede voornoemde vat een regeneratiegasstroom worden geleid, teneinde het in dat tweede vat aanwezige droogmiddel te regenereren door het vocht te onttrekken uit dit droogmiddel. Dit kan bijvoorbeeld door gebruik te maken van een reeds gedroogd gas dat bijvoorbeeld wordt afgetakt stroomafwaarts van het drogend vat en/of door een gasstroom toe te voeren die verhit is, bijvoorbeeld door de tijdens de compressie in de compressor ontstane warmte te recupereren. Xn dit laatste geval wordt gesproken van een "heat-of-compression" of HOC-droger. Vanzelfsprekend kunnen ook andere bekende regeneratieprincipes worden toegepast.At the same time, a regeneration gas stream can be passed through a second aforementioned vessel in order to regenerate the drying agent present in that second vessel by extracting the moisture from this drying agent. This can be done, for example, by using an already dried gas that is branched downstream of the drying vessel and / or by supplying a gas stream that is heated, for example, by recovering the heat generated during compression in the compressor. In the latter case, a "heat-of-compression" or HOC dryer is used. Other known regeneration principles can of course also be applied.
Wanneer het droogmiddel in het drogend vat een bepaalde graad van saturatie heeft bereikt, kunnen de gasstromingen doorheen het eerste en het tweede vat worden omgewisseld, één en ander zodanig dat het droogmiddel in het eerste vat nu zal worden geregenereerd door een regeneratiegasstroom, terwijl het tweede vat de taak van drogend vat op zich zal nemen. Zo zullen de twee of meer vaten alternerend functioneren als drogend en als regenererend drukvat, zodanig dat een continuïteit in het droogproces kan worden verwezenlijkt. Voorbeelden van zulke drooginrichtingen met meerdere vaten zijn bijvoorbeeld beschreven in US 2003/023.941, US 4.783.432, US 6.375.722, EP 1.776.171 en WO 2006/050.582.When the drying agent in the drying vessel has reached a certain degree of saturation, the gas flows through the first and the second vessel can be exchanged, such that the drying agent in the first vessel will now be regenerated by a regeneration gas stream, while the second will take on the task of drying up. For example, the two or more vessels will function alternately as a drying and as a regenerating pressure vessel, such that a continuity in the drying process can be achieved. Examples of such drying devices with multiple vessels are described, for example, in US 2003 / 023,941, US 4,783,432, US 6,375,722, EP 1,776,171 and WO 2006 / 050,582.
Het droogmiddel dat in zulke adsorptie-inrichtingen met meerdere vaten wordt aangewend bestaat vaak uit korrels silicagel, 'activated alumina' of 'molecular sieve' materiaal, of een combinatie daarvan. Zoals bekend wordt activated alumina geproduceerd door thermische dehydratatie of activatie van aluminium trihydraat, Al(OH)3, terwijl molecular sieves bestaan uit synthetische zeolieten (kristallijne aiuminosilicaten).The desiccant used in such multi-vessel adsorption devices often consists of granules of silica gel, "activated alumina" or "molecular sieve" material, or a combination thereof. As is well known, activated alumina is produced by thermal dehydration or activation of aluminum trihydrate, Al (OH) 3, while molecular sieves consist of synthetic zeolites (crystalline alumino silicates).
Een beperking van zulk type van drooginrichting dat droogmiddel in korrelvormige toestand omvat, bestaat erin dat de gassnelheden doorheen de vaten beperkt dienen te blijven teneinde tegenover elkaar bewegende korrels of zelfs fluïdisatie tegen te gaan. Immers, door het tot beweging komen van de korrels, zal daartussen wrijving optreden, wat op zijn beurt leidt tot stofvorming en een verminderde drogercapaciteit. Nog andere oorzaken van zulke stofvorming zijn bijvoorbeeld optredende drukvariaties en/of thermische schokken. Daarenboven is de drukval over een 'twin tower' droger relatief groot en hebben de desiccant korrels een vrij hoge thermische massa.A limitation of such a type of drier that includes granular desiccant agent consists in that the gas velocities through the vessels must remain limited in order to prevent granules moving or even fluidization opposing each other. After all, as a result of the granules moving, friction will occur between them, which in turn leads to dust formation and a reduced drying capacity. Still other causes of such dust formation are, for example, pressure variations and / or thermal shocks. In addition, the pressure drop over a twin tower dryer is relatively large and the desiccant grains have a relatively high thermal mass.
Alternatief zijn drooginrichtingen bekend voor samengeperst gas, waarbij het droogmiddel is aangebracht in een roterende trommel, terwijl zich in het vat een droogzone en een regeneratiezone uitstrekken. Tijdens de werking van zulke drooginrichting, zal de droogtrommel door middel van daartoe voorziene aandrijfmiddelen tot roteren worden gebracht, zodat het droogmiddel in deze droogtrommel afwisselend doorheen de droogzone en de regeneratiezone zal worden gebracht. Het te drogen samengeperst gas zal doorheen de droogzone worden geleid, terwijl de regeneratiegasstroom doorheen de regeneratiezone wordt geleid, om aldus een simultane droging van samengeperst gas in de droogzone en een regeneratie van droogmiddel in de regeneratiezone te kunnen verwezenlijken.Alternatively, drying devices are known for compressed gas, wherein the drying agent is arranged in a rotating drum, while a drying zone and a regeneration zone extend in the vessel. During the operation of such a drying device, the drying drum will be made to rotate by means of drive means provided for this purpose, so that the drying agent in this drying drum will be alternately passed through the drying zone and the regeneration zone. The compressed gas to be dried will be passed through the drying zone, while the regeneration gas stream is passed through the regeneration zone, so as to enable simultaneous drying of compressed gas in the drying zone and regeneration of drying agent in the regeneration zone.
Voorbeelden van zulke drooginrichtingen die zijn voorzien van een roterende droogtrommel zijn bijvoorbeeld beschreven in WO 00/033.943, WO 00/074.819, WO 01/078.872, WO 01/087.463, WO 02/038.251, WO 2007/079533, WO 2005/070.518, WO 2006/012.711, GB 1.226.348, GB 1.349.732, GB 1.426.292, US 3.490.201, US 5.385.603 en US 8.349.054.Examples of such drying devices which are provided with a rotary drying drum are described, for example, in WO 00 / 033,943, WO 00 / 074,819, WO 01 / 078,872, WO 01 / 087,463, WO 02 / 038,251, WO 2007/079533, WO 2005 / 070,518, WO 2006 / 012,711, GB 1,226,348, GB 1,349,732, GB 1,426,292, US 3,490,201, US 5,385,603 and US 8,349,054.
Het droogmiddel of desiccant dat wordt gebruikt in de bekende drooginrichtingen voor het drogen van samengeperst gas omvat bijvoorbeeld silicagel, molecular sieves, activated alumina of een combinatie daarvan. Het droogmiddel kan, zoals bekend, worden aangebracht op een drager zoals een gegolfde structuur van glasvezels of keramische vezels die bijvoorbeeld is opgerold ter vorming van een honinggraatstructuur in het vat, bijvoorbeeld zoals beschreven in US 5.683.532.The desiccant or desiccant used in the known compressed gas drying devices includes, for example, silica gel, molecular sieves, activated alumina or a combination thereof. The desiccant can, as is known, be applied to a support such as a corrugated structure of glass fibers or ceramic fibers which is, for example, rolled up to form a honeycomb structure in the vessel, for example as described in US 5,683,532.
In de praktijk blijkt dat de bekende drooginrichtingen voor het drogen van samengeperst gas, onder bepaalde omstandigheden, zoals bij onvoldoende regeneratie van het droogmiddel en bij oververzadiging daarvan, het droogmiddel een complex verweringsproces doorloopt dat, in sommige gevallen uiteindelijk kan resulteren in een falen van de drooginrichting, bijvoorbeeld, in het geval van silicagel als droogmiddel in een rotor, doordat de binder functie van de silicagel afneemt, wat leidt tot verlies van structurele sterkte van de dragende glasvezel matrix, en doordat ook de adsorbensfunctie van de silicagel afneemt ten gevolge van hydrolisatie en afbraak van de silicagelstructuur.In practice it appears that the known drying devices for drying compressed gas, under certain circumstances, such as in the case of insufficient regeneration of the drying agent and in the case of over-saturation thereof, the drying agent goes through a complex weathering process which, in some cases, may ultimately result in a failure of the drying device, for example, in the case of silica gel as a drying agent in a rotor, because the binder function of the silica gel decreases, which leads to loss of structural strength of the supporting glass fiber matrix, and because also the adsorbent function of the silica gel decreases as a result of hydrolization and degradation of the silica gel structure.
Zo zal het adsorptiegedrag en de adsorptiecapaciteit van een silicagel rotor, in zware condities van hoge vochtigheid en hoge temperatuur, aanzienlijk wijzigen gedurende de gebruiksduur van de rotor.For example, the adsorption behavior and the adsorption capacity of a silica gel rotor, under severe conditions of high humidity and high temperature, will change considerably during the life of the rotor.
De huidige uitvinding heeft tot doel een adsorptie-inrichting voor samengeperst gas aan te leveren die een oplossing biedt voor één of meer van de nadelen die verbonden zijn aan de klassieke, reeds bekende adsorptie-inrichtingen die gebruik maken van een adsorbens.The present invention has for its object to provide a compressed gas adsorption device which offers a solution to one or more of the disadvantages associated with the conventional, already known adsorption devices using an adsorbent.
Hiertoe betreft de uitvinding een adsorptie-inrichting voor samengeperst gas, welke adsorptie-inrichting is voorzien van een vat met een inlaat voor de aanvoer van een te behandelen, samengeperst gas, en een uitlaat voor behandeld gas en waarbij in het voornoemde vat een adsorptie-element is aangebracht, welk adsorptie-element zich, volgens de stromingsrichting van het te behandelen samengeperst gas, tussen de voornoemde inlaat en de voornoemde uitlaat uitstrekt, en, volgens de uitvinding, bestaat uit een monolithische draagstructuur die minstens gedeeltelijk is voorzien van een coating die een adsorbens omvat.To this end the invention relates to an adsorption device for compressed gas, which adsorption device is provided with a vessel with an inlet for supplying a treated, compressed gas, and an outlet for treated gas and wherein in said vessel an adsorption device element, which adsorption element extends between said inlet and outlet in the direction of flow of the compressed gas to be treated and, according to the invention, consists of a monolithic support structure which is at least partially provided with a coating which an adsorbent.
Een voordeel van zulke adsorptie-inrichting volgens de uitvinding bestaat erin dat er geen risico is op beweging of fluïdisatie, vermits er geen losse korrels adsorbens worden aangewend. Hierdoor wordt stofvorming vermeden, terwijl toch een relatief hoge doorstroomsnelheid van het te behandelen samengeperst gas doorheen de adsorptie-inrichting mogelijk is.An advantage of such an adsorption device according to the invention is that there is no risk of movement or fluidization, since no loose granules of adsorbent are used. This avoids dust formation, while still allowing a relatively high flow rate of the compressed gas to be treated through the adsorber.
Daarenboven laat zulke adsorptie-inrichting volgens de uitvinding toe het vat rechtop, schuin of zelfs liggend te plaatsen, tijdens gebruik, wat bijvoorbeeld niet mogelijk is met klassieke drooginrichtingen die gebruik maken van korrelvormig droogmiddel, vermits het horizontaal gebruik van zulke bekende drooginrichtingen kan leiden tot een herschikking van de korrels en de vorming van interne lekpaden en, derhalve, een verminderde drogerperformantie.Moreover, such an adsorption device according to the invention allows the vessel to be placed upright, obliquely or even horizontally, during use, which is not possible, for example, with conventional drying devices using granular desiccant, since the horizontal use of such known drying devices can lead to a rearrangement of the granules and the formation of internal leakage paths and, therefore, a reduced dryer performance.
Volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding omvat de voornoemde monolithische draagstructuur één of meer van de volgende materialen: keramisch materiaal, metaalfolie, een vezelstructuur en een polymeer. Bijzonder goede resultaten worden verkregen bij het gebruik van een keramische structuur die cordieriet omvat.According to a preferred feature of the invention, the aforementioned monolithic support structure comprises one or more of the following materials: ceramic material, metal foil, a fiber structure and a polymer. Particularly good results are obtained with the use of a ceramic structure comprising cordierite.
Bij voorkeur omvat het voornoemde adsorbens één of meer van de volgende materialen: een zeoliet, silicagel, activated alumina, actieve kool ('activated carbon'), metaal- organische roosters ('metal-organic frameworks' ) , koolstof moleculaire zeef (CMS), een geïmpregneerd adsorbens en een hybride adsorbens. In het bijzonder een hydrofiel zeoliet draagt de voorkeur. Goede resultaten worden bekomen door gebruik te maken van faujasiet oftewel zeoliet type X, waarvan de silicium/aluminium verhouding zich tussen 2 en 3 bevindt.Preferably, the aforementioned adsorbent comprises one or more of the following materials: a zeolite, silica gel, activated alumina, activated carbon ("activated carbon"), metal-organic grids ("metal-organic frameworks"), carbon molecular sieve (CMS) , an impregnated adsorbent and a hybrid adsorbent. A hydrophilic zeolite is particularly preferred. Good results are obtained by using faujasite or zeolite type X, the silicon / aluminum ratio of which is between 2 and 3.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de adsorptie-inrichting in het voornoemde vat meerdere, volgens de stromingsrichting van het gas, in serie geplaatste adsorptie-elementen,According to a special embodiment of the invention, the adsorption device in the aforementioned vessel comprises a plurality of adsorption elements arranged in series according to the flow direction of the gas,
De huidige uitvinding heeft ook betrekking op een adsorptie-element voor een adsorptie-inrichting voor samengeperst gas, welk adsorptie-element een monolithische draagstructuur omvat die minstens gedeeltelijk is voorzien van een coating die een adsorbens omvat.The present invention also relates to an adsorption element for a compressed gas adsorption device, which adsorption element comprises a monolithic support structure that is at least partially provided with a coating comprising an adsorbent.
Daarnaast betreft de uitvinding ook een patroon dat een stapeling omvat van adsorptie-elementen die voorzien zijn van een monolithische draagstructuur die minstens gedeeltelijk is voorzien van een coating die een adsorbens omvat.In addition, the invention also relates to a pattern comprising a stack of adsorption elements which are provided with a monolithic support structure which is at least partially provided with a coating comprising an adsorbent.
Met het inzicht de kenmerken van de huidige uitvinding beter aan te tonen zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een adsorptie-inrichting volgens de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande figuren, waarin: figuur 1 schematisch een adsorptie-inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een patroon van adsorptie-elementen volgens de uitvinding weergeeft; figuur 3 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 2 is aangeduid met F3; figuur 4 een variant weergeeft van een adsorptie-inrichting volgens figuur 1; figuur 5 een variant weergeeft van figuur 3, in gemonteerde toestand van de stapeling adsorptie-elementen in een vat; en figuur 6 een detail weergeeft van de bovenrand van een stapeling adsorptie-elementen in gemonteerde toestand in een vat.With the insight to better demonstrate the characteristics of the present invention, a few preferred embodiments of an adsorption device according to the invention are described below, as an example without any limiting character, with reference to the accompanying figures, in which: figure 1 schematically shows an adsorption device according to the invention; Figure 2 shows a pattern of adsorption elements according to the invention; figure 3 shows on a larger scale the part which is indicated by F3 in figure 2; figure 4 represents a variant of an adsorption device according to figure 1; figure 5 represents a variant of figure 3, in the mounted state of the stack of adsorption elements in a vessel; and Figure 6 shows a detail of the top edge of a stack of adsorption elements in the mounted state in a vessel.
In figuur 1 is schematisch een mogelijke uitvoeringsvorm van een adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding weergegeven die in dit geval een drooginrichting vormt en die twee vaten 2A en 2B omvat die elk zijn voorzien van een inlaat 3A, respectievelijk 3B voor de toevoer van een te behandelen (in dit geval te drogen), samengeperst gas, en van een uitlaat 4A, respectievelijk 4B, voor de afvoer van behandeld (in dit geval gedroogd), samengeperst gas.Figure 1 schematically shows a possible embodiment of an adsorption device 1 according to the invention, which in this case forms a drying device and which comprises two vessels 2A and 2B which are each provided with an inlet 3A and 3B for supplying a treat (to be dried in this case), compressed gas, and from an outlet 4A or 4B, respectively, for the discharge of treated (in this case dried), compressed gas.
De respectievelijke uitlaten 4A en 4B zijn via uitlaatleidingen 5A en 5B aangesloten op een persleiding 5 van een compressor 6, in dit voorbeeld een persluchtcompressor. Elk van de uitlaatleidingen 5A en 5B kan worden afgesloten door middel van een daartoe voorzien uitlaatventiel 7A, respectievelijk 7B.The respective outlets 4A and 4B are connected via outlet lines 5A and 5B to a pressure line 5 of a compressor 6, in this example a compressed air compressor. Each of the outlet pipes 5A and 5B can be closed by means of an outlet valve 7A and 7B provided for this purpose.
Op elke uitlaatleiding 5A en 5B is, tussen de respectievelijke uitlaatklep 7A en 7B, enerzijds, en de respectievelijke uitlaat 4A en 4B, een aansluiting voorzien van een afvoerleiding, 8A, respectievelijk 813 die door middel van een respectievelijke afvoerklep 9A en 9B kan worden afgesloten en die, in dit geval, doch niet noodzakelijk, in verbinding staat met een gemeenschappelijk uitlaat 10.On each outlet line 5A and 5B, between the respective outlet valve 7A and 7B, on the one hand, and the respective outlet 4A and 4B, a connection is provided with a discharge line, 8A, and 813, respectively, which can be closed by means of a respective discharge valve 9A and 9B and which, in this case, but not necessarily, is connected to a common outlet 10.
De voornoemde inlaten 3Ά en 3B zijn met elkaar verbonden door middel van een verbindingsleiding 11 waarin een eerste set van twee in serie geplaatste afsluitkleppen 12A en 12B is voorzien. De betreffende kleppen 12A en 12B worden overbrugd door een bypassleiding 13 waarin een tweede set van twee in serie geplaatste afsluitkleppen 14A en 14B is aangebracht.The aforementioned inlets 3Ά and 3B are connected to each other by means of a connecting line 11 in which a first set of two shut-off valves 12A and 12B arranged in series is provided. The relevant valves 12A and 12B are bridged by a bypass line 13 in which a second set of two shut-off valves 14A and 14B placed in series is arranged.
De verbindingsleiding 11 en de bypassleiding 13 zijn onderling verbonden door middel van een koelleiding 15, waarin een warmtewisselaar 16 en een condensaatafscheider 17 zijn aangebracht. Eén uiteinde van de koelleiding 15 sluit aan op de verbindingsleiding 11, tussen de eerste set afsluitkleppen 12Ά en 12B, terwijl het andere uiteinde van de koelleiding 15 aansluit op de bypassleiding 13, tussen de tweede set afsluitkleppen 14A en 14B.The connecting line 11 and the bypass line 13 are interconnected by means of a cooling line 15, in which a heat exchanger 16 and a condensate separator 17 are arranged. One end of the cooling line 15 connects to the connecting line 11, between the first set of shut-off valves 12Ά and 12B, while the other end of the cooling line 15 connects to the bypass line 13, between the second set of shut-off valves 14A and 14B.
In dit voorbeeld is elk van de uitlaatkleppen 7A en 7B, de afvoerkleppen 9A en 9B en de afsluitkleppen 12A, 12B, 14A en 14B uitgevoerd in de vorm van een aanstuurbare afsluiter die in verbinding staat met een stuureenheid 18, hetzij via daartoe voorziene stuurleidingen die voor de duidelijkheid niet zijn opgenomen in de figuur, hetzij draadloos.In this example, each of the outlet valves 7A and 7B, the discharge valves 9A and 9B and the shut-off valves 12A, 12B, 14A and 14B is designed in the form of a controllable valve which is connected to a control unit 18, or via control lines provided for this purpose. for clarity are not included in the figure either wirelessly.
In elk van de voornoemde vaten 2A en 2B is volgens de uitvinding een adsorptie-element 19A, respectievelijk 19B aangebracht, in dit geval in de vorm van droogelementen, meer bepaald in het stromingstrajeet van het te drogen gas, of met andere woorden, volgens de stromingsrichting van het te behandelen samengeperst gas, tussen de voornoemde inlaat 3A, respectievelijk 3B, enerzijds, en de voornoemde uitlaat 4A, respectievelijk 4B, anderzijds.In each of the aforementioned vessels 2A and 2B an adsorption element 19A and 19B is arranged according to the invention, in this case in the form of drying elements, in particular in the flow trajectory of the gas to be dried, or in other words according to the direction of flow of the compressed gas to be treated, between the aforementioned inlet 3A and 3B, on the one hand, and the aforementioned outlet 4A and 4B, on the other hand.
Voor wat betreft het eerste vat 2A, zal het adsorptie-element 19A zich met een inlaatzijde 20A uitstrekken tegenover de voornoemde inlaat 3A, terwijl een uitlaatzijde 21A van het adsorptie-element 19A zich uitstrekt tegenover de uitlaat 4A.As for the first vessel 2A, the adsorption element 19A will extend with an inlet side 20A opposite the aforementioned inlet 3A, while an outlet side 21A of the adsorption element 19A will extend opposite the outlet 4A.
Analoog heeft het adsorptie-element 19B in het tweede vat 2B een inlaatzijde 20B en een uitlaatzijde 21B die zich uitstrekken tegenover, respectievelijk de inlaat 3B en de uitlaat 4B.Analogously, the adsorption element 19B in the second vessel 2B has an inlet side 20B and an outlet side 21B which extend opposite the inlet 3B and the outlet 4B, respectively.
Volgens de uitvinding omvatten de adsorptie-elementen 19A en 19B een monolithische draagstructuur die bij voorkeur, doch niet noodzakelijk bestaat uit een keramische structuur die cordoriet omvat, bijvoorbeeld Celcor© van Corning. Alternatief kunnen volgens de uitvinding tevens andere materialen worden aangewend voor de vervaardiging van de betreffende draagstructuur zoals: · andere keramische materialen zoals mulliet, y- of a~ alumina of siliciumcarbide (SiC); - metaalfolie; of een vezelstructuur, bijvoorbeeld op basis van glasvezel, keramische vezel of andere vezels, of een mengeling van verschillende types van vezels; of - een polymeer.According to the invention, the adsorption elements 19A and 19B comprise a monolithic support structure which preferably, but not necessarily, consists of a ceramic structure comprising cordorite, for example Celcor® from Corning. Alternatively, according to the invention, other materials can also be used for the manufacture of the relevant support structure such as: other ceramic materials such as mullite, γ- or α-alumina or silicon carbide (SiC); - metal foil; or a fiber structure, for example based on glass fiber, ceramic fiber or other fibers, or a mixture of different types of fibers; or - a polymer.
Vanzelfsprekend is voornoemde lijst niet beperkend en is het gebruik van andere materialen niet uitgesloten.Naturally, the aforementioned list is not restrictive and the use of other materials is not excluded.
Het is volgens de uitvinding tevens niet uitgesloten dat de monolithische draagstructuur uit een combinatie van twee of meer van de voormelde en/of andere materialen is vervaardigd.According to the invention, it is also not excluded that the monolithic support structure is made from a combination of two or more of the aforementioned and / or other materials.
Het materiaal van de draagstructuur bevat bij voorkeur tussen 200 en 1200 CPSI ( 'cells per square inch'), en meer voorkeurdragend tussen 350 en 450 CPSI.The material of the support structure preferably contains between 200 and 1200 CPSI ('cells per square inch'), and more preferably between 350 and 450 CPSI.
De wanddikte van de draagstructuur bedraagt bij voorkeur tussen 2 en 11 mil (milli-inch), en meer voorkeurdragend tussen 3 en 9 mil en nog meer voorkeurdragend tussen 5 en 7.5 mil. In een meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm bedraagt de wanddikte tussen 6 en 7 mil, liefst nagenoeg 6.5 mil.The wall thickness of the support structure is preferably between 2 and 11 mils (milli-inch), and more preferably between 3 and 9 mils and even more preferably between 5 and 7.5 mils. In a most preferred embodiment, the wall thickness is between 6 and 7 mils, preferably almost 6.5 mils.
De porositeit van de wand van de draagstructuur is bij voorkeur groter dan 5%, en meer voorkeurdragend groter dan 10%, doch, nog beter, groter dan 20%.The porosity of the wall of the support structure is preferably greater than 5%, and more preferably greater than 10%, but, even better, greater than 20%.
De gevormde cellen hebben bij voorkeur een vierkante vorm, doch, kunnen andere vormen vertonen zoals driehoekig, sinusoïdaal, cirkelvormig, hexagonaal en dergelijke.The cells formed preferably have a square shape, but may have other shapes such as triangular, sinusoidal, circular, hexagonal and the like.
Volgens de uitvinding is de voornoemde monolithische draagstructuur minstens gedeeltelijk. voorzien van een coating die een adsorbens omvat.According to the invention, the aforementioned monolithic support structure is at least partially. provided with a coating comprising an adsorbent.
Het betreffende adsorbens kan volgens de uitvinding één of meer van de volgende en/of andere materialen omvat: - een zeoliet, bij voorkeur een hydrofiel zeoliet, doch ook een hydrofoob zeoliet is mogelijk - dit zeoliet kan bijvoorbeeld faujasiet zeoliet type X, bijvoorbeeld Zeolum F9 van Tosoh, zijn of een mengeling van zeoliet type X en A; - silicagel; - activated alumina; - actieve kool ('activated carbon'); metaal-organische roosters ('metal-organic frameworks'); - koolstof moleculaire zeef (CMS); - een geïmpregneerd adsorbens; en - een hybride adsorbens.According to the invention, the adsorbent in question can comprise one or more of the following and / or other materials: - a zeolite, preferably a hydrophilic zeolite, but also a hydrophobic zeolite is possible - this zeolite can, for example, faujasite zeolite type X, for example Zeolum F9 from Tosoh, or a mixture of zeolite type X and A; - silica gel; - activated alumina; - activated carbon ('activated carbon'); metal-organic grids ('metal-organic frameworks'); - carbon molecular sieve (CMS); - an impregnated adsorbent; and a hybrid adsorbent.
De voorgaande lijst is niet beperkend, doch, ook andere materialen zijn volgens de uitvinding mogelijk.The foregoing list is not limitative, but other materials are also possible according to the invention.
De keuze van het adsorbens hangt af van welke behandeling aan het te behandelen gas moet worden gegeven zoals drogen of het verwijderen van andere moleculen zoals zuurstof en koolstofdioxide, bijvoorbeeld bij werking van de adsorptie-inrichting als stikstofgenerator, waarbij het te behandelen, samengeperst gas perslucht Is.The choice of the adsorbent depends on which treatment is to be given to the gas to be treated, such as drying or removing other molecules such as oxygen and carbon dioxide, for example when the adsorber is operating as a nitrogen generator, the compressed gas to be treated being compressed air Is.
De verdeling van de deeltjesgrootte van het adsorbens is bij voorkeur zodanig dat D50 kleiner is dan 10 pm en meer voorkeurdragend kleiner dan 4 pm.The particle size distribution of the adsorbent is preferably such that D50 is less than 10 µm and more preferably less than 4 µm.
De voornoemde coating omvat bij voorkeur, naast het voornoemde adsorbens ook een binder materiaal, bij voorkeur een anorganisch binder materiaal zoals: colloïdaal silica, bijvoorbeeld Ludox-AS 40 van Grace Davison; - alumina; en/of klei.The aforementioned coating preferably comprises, in addition to the aforementioned adsorbent, also a binder material, preferably an inorganic binder material such as: colloidal silica, for example Ludox-AS 40 from Grace Davison; alumina; and / or clay.
Daarenboven kan eventueel ook gebruik worden gemaakt van een organisch binder materiaal zoals: - methylcellulose; polymeren zoals acrylharsen, vinylharsen en dergelijk; en/of - een materiaal uit de cellulose-groep.In addition, optionally use can also be made of an organic binder material such as: methyl cellulose; polymers such as acrylic resins, vinyl resins and the like; and / or - a material from the cellulose group.
In het weergegeven voorbeeld van figuur 1 bevat elk vat 2A en 2B één enkel adsorptie-element 19A, respectievelijk 19B, doch, de uitvinding is niet als dusdanig beperkt, vermits, volgens een variant van een adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding, zoals weergegeven in figuur 2, in een vat 2A en/of 2B tevens twee of meer, volgens de stromingsrichting van het gas, in serie geplaatste adsorptie-elementen 19A of 19B kunnen worden voorzien.In the illustrated example of Figure 1, each vessel 2A and 2B contains a single adsorption element 19A and 19B, respectively, but the invention is not limited as such, since, according to a variant of an adsorption device 1 according to the invention, as shown in figure 2, in a vessel 2A and / or 2B, two or more adsorption elements 19A or 19B, arranged in series with the flow direction of the gas, can also be provided.
In figuur 2 is een voorbeeld van meerdere op elkaar gestapelde adsorptie-elementen 19A weergegeven, dewelke in dit voorbeeld schijfvormig zijn uitgevoerd en allen een vlak onder- en bovenvlak vertonen.Figure 2 shows an example of several adsorption elements 19A stacked on top of each other, which in this example are of disc-shaped design and all have a flat bottom and top surface.
Bij voorkeur is telkens tussen twee op elkaar gestapelde adsorptie-elementen 19A over de omtreksrand van deze adsorptie-elementen 19A een afdichting 22 voorzien, in dit geval een ringvormige afdichting die zich met minstens één radiaal naar binnen gerichte lip, en in dit geval met twee radiaal naar binnen gerichte, V-vormige lippen 23 uitstrekt tussen de raakvlakken van de opeengestapelde adsorptie-elementen 19A.Preferably, a seal 22 is provided between two adsorption elements 19A stacked on top of each other over the peripheral edge of these adsorption elements 19A, in this case an annular seal which is provided with at least one radially inwardly directed lip, and in this case with two radially inwardly directed, V-shaped lips 23 extend between the interfaces of the stacked adsorption elements 19A.
Over de omtrekswand van de gehele stapeling adsorptie-elementen is bij voorkeur nog een krimpkous 24 aangebracht, bij voorkeur uit een elastisch materiaal dat weinig gas doorlatend is, bijvoorbeeld polyolefine. De betreffende krimpkous 24 kan tevens slechts over een gedeelte van de hoogte van de stapeling adsorptie-elementen zijn aangebracht.A shrink sleeve 24 is preferably provided over the circumferential wall of the entire stack of adsorption elements, preferably from an elastic material which is low in gas, for example polyolefin. The shrink sleeve 24 in question can also be arranged only over a part of the height of the stack of adsorption elements.
Aldus vormt het geheel van gestapelde adsorptie-elementen 19A een patroon dat volgens een bijzonder aspect van de uitvinding uitwisselbaar of vervangbaar is.Thus, the entirety of stacked adsorption elements 19A forms a cartridge that is interchangeable or replaceable according to a particular aspect of the invention.
De werking van een adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.The operation of an adsorption device 1 according to the invention is very simple and as follows.
In eerste instantie zal in dit voorbeeld het eerste vat 2A de functie vervullen van drogend vat, terwijl het adsorptie-element 19B (dat dus hier een droogelement is) in het tweede vat 2B zal worden geregenereerd.In the first instance, in this example, the first vessel 2A will perform the function of drying vessel, while the adsorption element 19B (which is therefore a drying element here) will be regenerated in the second vessel 2B.
De compressor 6 zuigt een gas, bijvoorbeeld omgevingslucht, aan en comprimeert dit gas. Het samengeperste, warme gas wordt vervolgens, via de persleiding 5, doorheen de uitlaatleiding 5B, via de geopende uitlaatklep 7B, naar de uitlaat 4B van het tweede vat 2.B gevoerd.The compressor 6 draws in a gas, for example ambient air, and compresses this gas. The compressed, hot gas is then passed, via the pressure line 5, through the outlet line 5B, via the opened outlet valve 7B, to the outlet 4B of the second vessel 2.B.
Het warme, samengeperste gas zal een voldoende lage relatieve vochtigheid hebben om vocht uit het in het adsorptie-element 19B aanwezige droogmiddel te onttrekken en aldus dit adsorptie-element 19B te regenereren. Er vindt met andere woorden een droging van het desiccant in het tweede vat 2B plaats.The hot compressed gas will have a sufficiently low relative humidity to extract moisture from the drying agent present in the adsorption element 19B and thus to regenerate this adsorption element 19B. In other words, the desiccant is dried in the second vessel 2B.
Het warme, vochtige gas wordt vervolgens via geopende afsluitklep 14B naar de koelleiding 15 gestuurt, waar het achtereenvolgens doorheen de warmtewisselaar 16 en de condensaatafscheider 17 wordt geleid om vervolgens via de geopende afsluitklep 12A en de verbindingsleiding 11 naar de inlaat 3A van het eerste vat 2A te worden gevoerd.The warm, moist gas is then sent via opened shut-off valve 14B to the cooling line 15, where it is successively passed through the heat exchanger 16 and the condensate separator 17 and then via the opened shut-off valve 12A and the connecting line 11 to the inlet 3A of the first vessel 2A to be fed.
Het koude, samengeperste gas dat 100% verzadigd is, zal het eerste vat 2A, via de inlaat 3A, binnentreden en doorheen het adsorptie-element 19A worden geleid.The cold, compressed gas that is 100% saturated will enter the first vessel 2A, via the inlet 3A, and be passed through the adsorption element 19A.
Het op de draagstructuur aanwezige adsorbens zal vocht uit het gas onttrekken gedurende de stroming van het samengeperste gas doorheen het adsorptie-element 19A. Het adsorbens zal derhalve in dit voorbeeld de rol van droogmiddel of desiccant materiaal vervullen.The adsorbent present on the support structure will extract moisture from the gas during the flow of the compressed gas through the adsorption element 19A. The adsorbent will therefore play the role of desiccant or desiccant material in this example.
Het gas dat het adsorptie-element 19A verlaat aan de uitlaatzijde 21A daarvan, zal droger zijn dan het gas dat via de inlaat 3A het vat 2A is binnengetreden.The gas leaving the adsorption element 19A on its outlet side 21A will be drier than the gas entering the vessel 2A via the inlet 3A.
Het gedroogd, samengeperst gas stroomt vervolgens, via de uitlaat 4A en doorheen de uitlaatleiding 5A en de geopende afvoerklepklep 9A naar de af voerleiding 8A en naar de daaraan gekoppelde uitlaat 10, die kan worden verbonden met een verbruiker van gedroogd, samengeperst gas.The dried, compressed gas then flows, via the outlet 4A and through the outlet line 5A and the opened discharge valve valve 9A, to the discharge line 8A and to the outlet 10 coupled thereto, which can be connected to a consumer of dried, compressed gas.
Na een bepaalde cyclustijd, kan de werking van beide vaten 2.A en 2B, op bekende wijzen worden verwisseld en kan het tweede vat 2B de rol opnemen van drogend vat, terwijl het desiccant in het eerste vat 2A kan worden geregenereerd.After a certain cycle time, the operation of both vessels 2.A and 2B can be exchanged in known ways and the second vessel 2B can take on the role of drying vessel, while the desiccant can be regenerated in the first vessel 2A.
Omwille van het feit dat de adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding geen gebruik maakt van korrelvormig desiccant, kunnen de vaten 2A en 2B in gelijk welke positie worden geplaatst zoals verticaal, horizontaal of gelijk welke andere stand.Due to the fact that the adsorption device 1 according to the invention does not use granular desiccant, the vessels 2A and 2B can be placed in any position such as vertical, horizontal or any other position.
Vermits het adsorbens gehecht is aan een dragende structuur is er geen gevaar op fluïdisatie, zoals bij korrelvormig desiccant, en kan er derhalve ook geen stofvorming optreden, zelfs niet bij hoge gassnelheden door het adsorptie-element.Since the adsorbent is adhered to a supporting structure, there is no risk of fluidization, such as with granular desiccant, and therefore dust formation cannot occur even at high gas velocities through the adsorption element.
Wanneer gebruik wordt gemaakt van meerdere op elkaar geplaatste adsorptie-elementen 19A zoals weergegeven in figuur 2, zal het gas, hetzij als te drogen gas, hetzij als regeneratiegas, sequentieel doorheen de opeenvolgende adsorptie-elementen stromen.When using several superimposed adsorption elements 19A as shown in Figure 2, the gas, either as a gas to be dried or as a regeneration gas, will flow sequentially through the successive adsorption elements.
Door de aanwezigheid van de voornoemde afdichtingen 22 tussen opeenvolgende adsorptie-elementen 19A wordt vermeden dat er lekken kunnen ontstaan tussen de zijwand van de stapeling adsorptie-elementen 19A, enerzijds, en de binnenwand van het vat 2A, anderzijds. Hetzelfde geldt overigens voor het gebruik van zulke stapeling van meerdere adsorptie-elementen 19B in het tweede vat 2B, die uiteraard eveneens mogelijk is en ook kan worden voorzien van de genoemde afdichtingen 22.The presence of the aforementioned seals 22 between successive adsorption elements 19A prevents leaks from occurring between the side wall of the stack of adsorption elements 19A on the one hand, and the inner wall of the vessel 2A on the other. The same applies to the use of such a stacking of several adsorption elements 19B in the second vessel 2B, which of course is also possible and can also be provided with the said seals 22.
In figuur 4 is een andere uitvoeringsvorm van een adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding weergegeven, waarbij er in dit geval slechts één vat 25 is waarin een adsorptie-element 19 roteerbaar is aangebracht. Het adsorptie-element 19 is verbonden met aandrijfmiddelen, bijvoorbeeld in de vorm van een elektrische motor 26.Figure 4 shows another embodiment of an adsorption device 1 according to the invention, wherein in this case there is only one vessel 25 in which an adsorption element 19 is rotatably arranged. The adsorption element 19 is connected to drive means, for example in the form of an electric motor 26.
In het vat strekt zich, zoals bij bekende rotatieve trommel drogers, een regeneratiezone uit en een adsorptiezone (in dit geval een droogzone) . De persleiding 5, in dit geval afkomstig van een compressor 6, sluit, zoals bij bekende HOC-drogers, aan op de inlaat van de regeneratiezone, De uitlaat van de regeneratiezone is, op bekende wijze, via een verbindingsleiding 27 verbonden met de inlaat van de adsorptiezone. In de betreffende verbindingsleiding 27 is een warmtewisselaar 16 en condensaatafschelder 17 voorzien.As with known rotary drum dryers, a regeneration zone and an adsorption zone (in this case a drying zone) extend in the vessel. The pressure line 5, in this case from a compressor 6, connects, as with known HOC dryers, to the inlet of the regeneration zone. The outlet of the regeneration zone is, in a known manner, connected via a connecting line 27 to the inlet of the adsorption zone. A heat exchanger 16 and condensate screen 17 are provided in the respective connecting line 27.
De uitlaat van de regeneratiezone is tenslotte, via een afvoerleiding 8 verbonden met de uitlaat 10.The outlet of the regeneration zone is finally connected to the outlet 10 via a discharge line 8.
De werking van een adsorptie-inrichting 1 volgens figuur 4 is analoog aan deze van bekende HOC-drogers met een roterende trommel waarin droogmiddel is voorzien. Echter, omwille van de opbouw van het adsorptie-element 19 is zulke verbeterde adsorptie-inrichting volgens de uitvinding niet vatbaar voor falen omwille van vermindering van draagkracht. Immers, de monolithische draagstructuur van een adsorptie-element in een adsorptie-inrichting van de uitvinding verliest niet de structurele sterkte, zelfs niet onder zware condities van hoge vochtigheid en hoge temperatuur.The operation of an adsorption device 1 according to Figure 4 is analogous to that of known HOC dryers with a rotating drum in which drying agent is provided. However, because of the structure of the adsorption element 19, such improved adsorption device according to the invention is not susceptible to failure due to a reduction in bearing capacity. After all, the monolithic support structure of an adsorption element in an adsorption device of the invention does not lose the structural strength, even under severe conditions of high humidity and high temperature.
De in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen van adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding betreffen beiden full flow HOC-drogers, echter, de uitvinding is niet als dusdanig beperkt, vermits een adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding niet noodzakelijk volgens een full-flow principe dient te werken. Eveneens is het volgens de uitvinding niet vereist dat de compressiewarmte wordt aangewend voor de regeneratie van het adsorbens, doch, er kan gebruik worden gemaakt van eender welk regeneratiegas dat al dan niet van het proces zelf afkomstig is en dat al dan niet samengeperst gas is.The embodiments of adsorption device 1 according to the invention shown in the figures both relate to full-flow HOC dryers, however, the invention is not limited as such, since an adsorption device 1 according to the invention does not necessarily have to follow a full-flow principle to work. It is also not required according to the invention for the compression heat to be used for the regeneration of the adsorbent, but use can be made of any regeneration gas that may or may not come from the process itself and that may or may not be compressed gas.
In figuur 5 is een variant weergegeven van het detail van conclusie 3, waarbij in dit geval de stapeling adsorptie-elementen 19A is aangebracht in het vat 2A en een gedeelte van de wand van dit vat 2A zichtbaar is.Figure 5 shows a variant of the detail of claim 3, wherein in this case the stack of adsorption elements 19A is arranged in the vessel 2A and a part of the wall of this vessel 2A is visible.
De afdichting 22 omvat in dit voorbeeld een ring 28, bijvoorbeeld, doch niet noodzakelijk, uit aluminium, een ander metaal of een polymeer, waarbij de binnendiameter van deze ring 28 enigszins groter is dan de buitendiameter van de adsorptie-elementen 19A, dewelke in dit voorbeeld schijfvormig zijn uitgevoerd.The seal 22 in this example comprises a ring 28, for example, but not necessarily, made of aluminum, another metal or a polymer, the inner diameter of this ring 28 being slightly larger than the outer diameter of the adsorption elements 19A, which in this case for example, be disk-shaped.
De ring 28 strekt zich uit over de omtreksrand van de op elkaar geplaatste einden van de adsorptie-elementen 19A. Op haar binnenomtrek is de betreffende ring 28 voorzien van een naar binnen gerichte, radiale rand 29 waartegen de betreffende einden van de adsorptie-elementen zijn aangebracht.The ring 28 extends over the peripheral edge of the superposed ends of the adsorption elements 19A. On its inner circumference the relevant ring 28 is provided with an inwardly directed, radial edge 29 against which the respective ends of the adsorption elements are arranged.
Teneinde een goede afdichting te verkrijgen en lekpaden te vermijden is aan weerszijden van de betreffende rand 29 over de volledige omtrek een afdichtlaag 30, respectievelijk 31 aangebracht, bijvoorbeeld in de vorm van een hoeveelheid .lijm of van een ander afdichtingselement.In order to obtain a good seal and to prevent leakage paths, a sealing layer 30 and 31 are provided on either side of the relevant edge 29 over the entire circumference, for example in the form of a quantity of glue or of another sealing element.
Over haar buitenomtrek is de ring 28 in dit voorbeeld voorzien van twee op een axiale afstand van elkaar gelegen nagenoeg evenwijdige ribben 32, waartussen een afdichting 33, in dit geval in de vorm van een O-ring, is aangebracht. De aanwezigheid van de ribben 32 is volgens de uitvinding geen strikte noodzaak. Zo kan bijvoorbeeld tevens slechts één ribbe worden voorzien waarop de afdichting 33 rust, of van de afdichting vast worden gemonteerd op de ring 28 of hier integraal deel van uitmaken.Across its outer circumference, the ring 28 in this example is provided with two substantially parallel ribs 32 spaced apart axially, between which a seal 33, in this case in the form of an O-ring, is provided. The presence of the ribs 32 is not a strict necessity according to the invention. Thus, for example, only one rib on which the seal 33 rests can be provided, or the seal can be fixedly mounted on the ring 28 or form an integral part thereof.
Bij montage van het patroon bestaande uit op elkaar gestapelde adsorptie-elementen, zoals weergegeven in figuur 5, zal de afdichting 33 tegen de binnenwand van het vat 2A drukken. Op deze wijze wordt er middels deze constructie voor gezorgd dat niet enkel lekken tussen de adsorptie-elementen 19A onderling, doch, ook tussen de patroon en de wand van het vat worden vermeden.When mounting the cartridge consisting of superimposed adsorption elements, as shown in Figure 5, the seal 33 will press against the inner wall of the vessel 2A. In this way it is ensured by means of this construction that leaks are avoided not only between the adsorption elements 19A themselves, but also between the cartridge and the wall of the vessel.
Opnieuw is het duidelijk dat de betreffende uitvoeringsvorm niet beperkt is tot toepassing in vat 2A, doch, kan zij evenzeer worden toegepast in het vat 2B van figuur 1 en/of in het vat 25 uit figuur 4, of in gelijk welk ander type van adsorptie-inrichting 1 volgens de uitvinding.Again, it is clear that the particular embodiment is not limited to use in vessel 2A, but it can also be used in vessel 2B of Fig. 1 and / or in vessel 25 of Fig. 4, or in any other type of adsorption. device 1 according to the invention.
In figuur 6 is een detail van een bovenrand van een bovenste van een stapeling adsorptie-elementen 19A weergegeven in gemonteerde toestand in een vat 2A. De wand van het vat 2A is rechts weergegeven op de tekening. Eenzelfde constructie is mogelijk aan de onderrand van een stapeling adsorptie-elementen of, wanneer er gebruik wordt gemaakt van slechts één adsorptie-element in een vat, aan de boven- en/of onderzijds van zulk afzonderlijk adsorptie-element .Figure 6 shows a detail of an upper edge of an upper of a stack of adsorption elements 19A in mounted condition in a vessel 2A. The wall of the vessel 2A is shown on the right in the drawing. The same construction is possible at the bottom edge of a stack of adsorption elements or, if only one adsorption element is used in a vessel, at the top and / or bottom of such a separate adsorption element.
Over de vrije omtreksrand van het adsorptie-element 19A, met andere woorden de omtreksrand die niet gericht is naar een ander adsorptie-element 19A, is een V-vormige afdichting 34 geschoven, één en ander zodanig dat een eerste been 35 van de afdichting tegen het axiale bovenvlak 36 van het adsorptie-element 19A drukt, terwijl het tweede been 37 van deze afdichting 34 tegen de radiale buitenwand 38 van het adsorptie-element 19A drukt.A V-shaped seal 34 is slid over the free peripheral edge of the adsorption element 19A, in other words the peripheral edge that is not directed towards another adsorption element 19A, such that a first leg 35 of the seal is against presses the axial upper surface 36 of the adsorption element 19A, while the second leg 37 of this seal 34 presses against the radial outer wall 38 of the adsorption element 19A.
De V-vormige afdichting 34 vertoont in dit geval bovenaan, of met andere woorden aan de zijde waar de twee benen 35 en 38 met elkaar verbonden zijn, een lobvormige uitstulping 39.The V-shaped seal 34 in this case has a lobe-shaped protrusion 39 on top, or in other words on the side where the two legs 35 and 38 are connected to each other.
Volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding zijn aandrukmiddelen voorzien die een gedeelte van de afdichting 34 radiaal tegen de binnenwand van het vat 2A drukken. In dit voorbeeld omvatten de betreffende aandrukmiddelen een conische ring 40, die door middel van een veer 41 tegen de lobvormige uitstulping 39 van de afdichting 34 wordt gedrukt. Hiertoe is de conische ring 40 met haar conisch oppervlak naar de betreffende afdichting 34 gericht en drukt de veer met haar andere einde bijvoorbeeld tegen het deksel van het vat 2A. Het spreekt voor zich dat het gedeelte van de afdichting 34 dat tegen de binnenwand van het vat 2A wordt gedrukt, niet noodzakelijk lobvormig dient te zijn, doch, dat dit gedeelte op velerlei verschillende wijzen kan worden uitqevoerd.According to a preferred feature of the invention, pressing means are provided which press a portion of the seal 34 radially against the inner wall of the vessel 2A. In this example, the respective pressing means comprise a conical ring 40, which is pressed against the lobe-shaped protrusion 39 of the seal 34 by means of a spring 41. For this purpose, the conical ring 40 is directed with its conical surface towards the respective seal 34 and the spring with its other end presses, for example, against the lid of the vessel 2A. It is self-evident that the portion of the seal 34 which is pressed against the inner wall of the vessel 2A should not necessarily be lob-shaped, but that this portion can be designed in many different ways.
De grootste buitendiameter van de conische ring 40 is bij voorkeur, doch, niet noodzakelijk, nagenoeg even groot als de binnendiameter van het vat 2A.The largest outer diameter of the conical ring 40 is preferably, but not necessarily, substantially as large as the inner diameter of the vessel 2A.
Alternatief aan de constructie zoals getoond bij wijze van voorbeeld in figuur 6, kan de afdichting aan de boven- en onderzijde van de patroon, bestaande uit een stapeling van adsorptie-elementen 19A op andere wijzen worden verkregen, bijvoorbeeld door gebruik de maken van een verlijmde ring en een O-ring, gelijkaardig aan het principe zoals getoond in figuur 5.As an alternative to the construction as shown by way of example in Fig. 6, the seal on the top and bottom of the cartridge consisting of a stack of adsorption elements 19A can be obtained in other ways, for example by using a glued ring and an O-ring, similar to the principle as shown in figure 5.
Hoewel in de beschrijving hierboven voornamelijk een adsorptie-inrichting in de vorm van een drooginrichting voor het adsorberen van vocht wordt beschreven, heeft de uitvinding eveneens betrekking op andere types van adsorptie-inrichtingen zoals stikstofgenerators en dergelijke, waarvan het adsorptie-element in staat is gasmoleculen zoals zuurstof, koolstofdioxide en/of dergelijke te adsorberen. Door verwijdering van zulke gasmoleculen uit bijvoorbeeld perslucht kan immers, zoals bekend, stikstof worden gegenereerd.Although the above description primarily describes an adsorption device in the form of a moisture adsorbent, the invention also relates to other types of adsorption devices such as nitrogen generators and the like, whose adsorption element is capable of gas molecules such as oxygen, carbon dioxide and / or the like. After all, as known, nitrogen can be generated by removing such gas molecules from, for example, compressed air.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch, een adsorptie-inrichting volgens de uitvinding voor samengeperst gas kan in velerlei vormen en afmetingen worden uitgevoerd, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the embodiments described by way of example and shown in the figures, but an adsorption device according to the invention for compressed gas can be designed in many shapes and dimensions without departing from the scope of the invention.
Claims (37)
Priority Applications (21)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP23201868.9A EP4331707A1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
BR112018004008-8A BR112018004008B1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | ADSORPTION DEVICE FOR COMPRESSED GAS |
RU2019112315A RU2727608C2 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
EP16757135.5A EP3344367B1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
DK16757135.5T DK3344367T3 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
PT167571355T PT3344367T (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
PT201999828T PT3785787T (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
ES20199982T ES2972300T3 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gases |
RU2018110762A RU2693751C1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
PCT/BE2016/000026 WO2017035607A1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
DK20199982.8T DK3785787T3 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas. |
JP2018511113A JP6854808B2 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
KR1020187008994A KR102148581B1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Compressed gas adsorption device |
US15/755,101 US10786779B2 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
ES16757135T ES2848425T3 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gases |
EP20199982.8A EP3785787B1 (en) | 2015-08-31 | 2016-06-14 | Adsorption device for compressed gas |
CN201610619813.8A CN106474884B (en) | 2015-08-31 | 2016-08-01 | Absorption device for compressed gas |
US17/032,003 US11628398B2 (en) | 2015-08-31 | 2020-09-25 | Adsorption device for compressed gas |
JP2021042162A JP7289865B2 (en) | 2015-08-31 | 2021-03-16 | Adsorption device for compressed gas |
US18/135,207 US20230249124A1 (en) | 2015-08-31 | 2023-04-17 | Adsorption device for compressed gas |
JP2023089439A JP2023123457A (en) | 2015-08-31 | 2023-05-31 | Adsorption device for compressed gas |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562212128P | 2015-08-31 | 2015-08-31 | |
US62/212,128 | 2015-08-31 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1023385A1 BE1023385A1 (en) | 2017-03-01 |
BE1023385B1 BE1023385B1 (en) | 2017-03-01 |
BE1023385A9 true BE1023385A9 (en) | 2017-05-04 |
Family
ID=55174471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20155727A BE1023385A9 (en) | 2015-08-31 | 2015-11-06 | Adsorption device for compressed gas. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1023385A9 (en) |
ES (1) | ES2848425T3 (en) |
RU (1) | RU2693751C1 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3713281A (en) * | 1971-11-02 | 1973-01-30 | G Asker | Heat and moisture exchange packing |
SU1279657A1 (en) * | 1985-06-07 | 1986-12-30 | Предприятие П/Я Г-4150 | Absorber |
EP2826552A1 (en) * | 2001-01-05 | 2015-01-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Slurry employed to obtain adsorbent laminates for psa processes and its method of preparation |
ATE529171T1 (en) * | 2002-10-28 | 2011-11-15 | Donaldson Co Inc | AIR FILTER; REPLACEABLE FILTER CARTRIDGE |
BE1016987A3 (en) * | 2006-02-10 | 2007-11-06 | Atlas Copco Airpower Nv | IMPROVED FLOW DEVICE FOR HANDLING A FLUID AND FLOW ELEMENT THEREFORE APPLIED. |
RU66691U1 (en) * | 2007-04-26 | 2007-09-27 | Леонид Григорьевич Кузнецов | DEVICE FOR DRYING AND CLEANING COMPRESSED GAS |
US8685153B2 (en) * | 2010-01-26 | 2014-04-01 | Micropore, Inc. | Adsorbent system for removal of gaseous contaminants |
US20150040765A1 (en) * | 2012-03-06 | 2015-02-12 | Donaldson Company, Inc. | Filter for humidity control, typically for control of humidity in a bulk liquid tank |
-
2015
- 2015-11-06 BE BE20155727A patent/BE1023385A9/en active
-
2016
- 2016-06-14 RU RU2018110762A patent/RU2693751C1/en active
- 2016-06-14 ES ES16757135T patent/ES2848425T3/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1023385A1 (en) | 2017-03-01 |
BE1023385B1 (en) | 2017-03-01 |
RU2693751C1 (en) | 2019-07-04 |
ES2848425T3 (en) | 2021-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7289865B2 (en) | Adsorption device for compressed gas | |
US20240082822A1 (en) | Method for producing an adsorption agent for treating compressed gas and an adsorption device provided with such an adsorption agent | |
JP4627761B2 (en) | Method for producing purified compressed gas and adsorbent wheel system | |
US7326277B1 (en) | Brake air drying using low pressure desiccant wheel | |
BE1023385A9 (en) | Adsorption device for compressed gas. | |
JP3874187B2 (en) | Dehumidifying element and dehumidifying device | |
JP2007117942A (en) | Dehumidifying element and dehumidifying device |