用于将载有有机物质的导电吸附剂再生的方法技术

一种用于将载有有机物质的导电吸附剂再生的方法，其特点是，包括：使电流通过所述导电吸附剂而加热所述导电吸附剂，其中，并无冲刷气流导经所述吸附剂，然后在电流关掉后，将一股冲刷气流导经所述吸附剂，以同时将所述被吸附的有机物质驱出并将吸附剂冷却。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种。
技术介绍
借着将有机气体物质吸附在吸附剂上(特别是在活性炭上)而将所述有机气体物质从废气流分离的方法，多年以来已在工业上获得应用，因此，例如用在将溶剂回收的设备上。此处主要使用固体床颗粒倾料(Festbettgranulatschttung)当作活性炭。布席形式的纤维形活性碳较少使用，这类布席形式的纤维形例如有不织布、梭织布、或编织物，它们被卷成环形吸附器或夹入框结构中。利用吸附作用的废气净化的整个程序一般分三个主步骤进行承载步骤、再生步骤、冷却步骤。在承载步骤时，所述吸附剂被所要净化的废气流过，且在此过程时将有机物质结合在其内部孔隙构造中。在承载过程中，承载物流的前锋部分沿流动方向漂泊通过吸附器。如果在吸附器的一端(沿流向看)上的吸附剂承载了许多有机物，使得干净气体浓度达到一定界限值，则此吸附器的承载过程结束，并切换到另一个再生过的新鲜的吸附器。基于经济理由，一般希望使载满有机物的吸附剂再生。然而也有许多情形中，再生是不可能或不经济的。特别当有机物质的浓度很低时尤然，例如建筑物供空气或建筑物的空调系统的循环空气中供空气。在这些情形中，载满有机物的吸附剂要当作废弃物处理并用新的取代。由于吸附作用是一种可逆程序，故结合的有机物质在再生步骤中可再从吸附剂中除去，其方法是将平衡条件改变。关于这点举例而言，可用以下方法实现将吸附剂加热，并利用一股冲刷气流将所吸附的有机物质从吸附剂中驱出。举例而言，这种程序是使用在水蒸气再生式及惰性气体再生式的活性炭吸附设备的场合。在这两种情形中，所述冲刷空气同时也当作吸附剂的加热媒质。因此，吸附剂的加热作用和有机物脱附(脱离吸附)作用(Desorption)是不可分离地连结一起。由于使用冲刷气体将承载有机物的吸附剂间接加热，故需要很大的冲刷气体的体积流。在用水蒸气再生的情形，水蒸气从吸附器出来后，须随同所述从吸附剂脱附的有机物质冷凝。然后，所生的冷凝液冷凝，冷凝须用繁复的程序，例如利用分馏(Rektifikation)处理，使水与有机物质分开。而惰性气体再生的方式(其中一般使用氮气做惰性气体)比水蒸气再生式更繁复，因为此情形中，氮气是循环通过吸附器，且它在冷凝步骤须冷却到极低温度，俾使脱附的有机物质冷凝，且使吸附剂的剩余承载量在再生步骤结束时要很低，使得以后的承载步骤中能维持所要的干净空气浓度。利用这种方法所能达到的纯化因数(Anreicherungsfaktor)(最大再生气体浓度/原气浓度)只有40，其原因是所述吸附剂受惰性气体加热的作用由于其热容量小而进行得很慢，因而需要大的流速，在0.1~0.5m/s之间。如果所述吸收剂不是间接受冲刷气体加热，而是直接通过电流加热，则可大大地改善。在此情形中，由于把加热与冲刷过程的纠结分开，故冲刷气体的量可大大减少，且可达到高得多的纯化因数。因此，在德国专利案DE 195 13 376 A1发表了一种有机溶剂的回收装置，它由一环形固体床构成，所述固体床充满活性炭颗粒，且可用电加热，使废气流流过所述固体床，以吸附溶剂，然后用再生气体流过，以进行脱附或再生。在这种装置的情形中，所述环形固体床的外函壳和内函壳由一种构成电极的格栅金属构成。利用这种方法，可使纯化因数达到120，因此所需的冲刷气体的体积流可减少到原气体积流的5~10％。在这种小「比气体量」(spezifische Gasmenge)(它相对于活性炭床的流动面积很小)的场合，只有当在吸附器内部中央，例如利用一条具有许多细孔的分配管冲刷，所述活性炭床才能用冲刷气体起到对良好再生作用所需的均匀冲刷作用。在这种方法，对于「有机物质承载使用寿命时间」(Beladestandzeit)以及干净气体浓度的品质而言，其缺点为再生气体流本身受到活性炭加热，且因此在再生时，从内向外活性炭温度有落差，最内的活性炭层达到的再生温度远低于较外层者。结果使最内的活性炭层再生程度不足，因此在承载步骤时，不能达到像例如在最干净的空间供空气的场合所需的，那种很低的干净气体浓度，例如几个μg/m3。在德国专利DE 41 04 513 C2揭示了一种吸附器，它同样地直接利用电流加热，其特点是，使用纤维形的活性炭做吸附性材料，举例而言，所述活性炭呈席布形式。这种吸附器的一实施例以示意图方式示于第1图中。图中的这些框架有好几个可用空气工程方式及电气方式装接成许多种有用的装置以处理较大量的废空气。由于碳布很快受电加热(这种加热作用可在不到一分钟内完成)，故可达成高达1500的纯化因数，举例而言，如果溶剂须回收，则这一点很有利。其缺点为须花费很大的成本，以使再生气体均匀地分布在过滤面范围。因此，在上述的例子中，相对于一个1m×3m的过滤器的过滤面积，再生气体速度只有0.01m/s。在这种流速，举例而言，经过五层活性炭纤维布，只造成10Pa的压力损失，因此，当这种再生气体跑到过滤器上时，气体须已均匀分布。举例而言，这点可利用一种分配管系统实现，所述分配管系统具有许多孔，沿高度及横截面的范围分布，再生空气呈自由流束的方式从这些孔出来，如图2所示。因此，当所要处理的空气量很大时，换言之，当有数个过滤框架组件时，则要设置许多分配管(3×过滤框架的数目)，过滤框架或者一分配管和过滤器之间的距离必须选设得很大(0.87m)，这样，会使所述装置的构造体积加大到很不经济。此外还有一个缺点在这种电方式的再生方法，脱附气体的加热作业也是借着使热从电加热的炭布热传递到空气而实现，由于形成温度梯度，故对于废空气净化程序的效率而言，有上述的负面结果。这一点在使用活性炭纤维布时，如图3所示，由于使用的碳量少，故其影响比起在用颗粒炭(其中要处理同量的废空气需使用多于100倍量的活性碳)的场合还要大得多。这种大温度梯度的结果，使得在再生时，所述第一碳布层(沿再生方向看的第一层，它对废空气的细微净化作用很重要)不能最适当地再生，这一点在随后承载时就可明显看出，因为承载使用寿命时间缩短，且能达到的干净气体浓度变差。当然，再生气体速度越高，则这种负面效果越大。另一缺点为如以下的表所示，在较高的脱附气体速度时，所需的电加热功率随着脱附气体速度增加而急遽上升。其结果使得基于经济理由在使用由活性炭纤维布制的电再生的吸附器时，再生气体速度要保持尽量低，这点又使它需要一种繁复的再生气体分配系统的设备。表一 最后一点，这种方法还有一缺点即，活性炭布的温度很难调节(对于这种方法的实际应用，这种温度的调节，基于安全技术的理由也是很重要)。这种问题产生的原因在于活性炭纤维布的导热性和热容量很小，因此如果使用传统温度测量方法，例如用电绝缘的温度元件，则反应的时间会延迟很多，此外，「测量值」的误差很大，因为它和所述温度元件与炭布之间的(或然率)的机械性接触的好坏有关。由于这种炭布从室温加热到例如200℃，只要大约一分钟的时间，此外，活性炭的电阻呈负温度系数，故在这种方法中，活性炭布有很大的过热之虞。在这两种现有的电气式再生气体吸附的方法的冷却步骤中，吸附剂借着空气或惰性气体通过而冷却到一温度(此温度是随后承载步骤所需要的)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种将导电吸附剂，特别是活性炭纤维布进行电方式再生的方法，与传统再生法例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将载有有机物质的导电吸附剂再生的方法，其特征在于，包括：使电流通过所述导电吸附剂而加热所述导电吸附剂，其中，并无冲刷气流导经所述吸附剂，然后在电流关掉后，将一股冲刷空气气流导经所述吸附剂，以同时将所述被吸附的有机物质驱出并将吸附剂冷却。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：侯斯特歇米尔，艾格贝特西普特，康尼西慕纳，
申请(专利权)人：MW桑德设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]