DE60034201T2

DE60034201T2 - Verfahren zum Reinigen eines Gases und entsprechende Vorrichtung

Info

Publication number: DE60034201T2
Application number: DE60034201T
Authority: DE
Inventors: Alain Guillard; Patrick Le Bot
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: CA2323823C; ATE358524T1; ES2283282T3; FR2799987A1; US6319303B1; CA2323823A1; EP1095690B1; JP2001162126A; EP1095690A1; DE60034201D1; FR2799987B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Gases durch Adsorption einer ersten Verunreinigung und einer zweiten Verunreinigung der Art, bei der zyklisch mehrere Adsorber selektiv in der Adsorptionsphase und der Regenerationsphase verwendet werden.
Die Erfindung kann zum Beispiel bei der Reinigung von Luft im Hinblick auf deren nachfolgende Destillation verwendet werden.
Für eine solche Anwendung ist es bekannt, eine Vorrichtung zum Reinigen zu verwenden, die zwei identische Adsorber umfasst, die alternierend betrieben werden, das heißt, dass der eine in der Adsorptionsphase ist, während der andere in der Regenerationsphase ist.
Wenn ein großer Luftstrom zu behandeln ist, ist es ebenfalls bekannt, vier identische Adsorber zu verwenden, die paarweise gekoppelt sind. Die beiden Adsorber eines Paars werden parallel betrieben. Der Betrieb der zwei Adsorberpaare wird alterniert, so dass nur ein Adsorberpaar in der Adsorptionsphase ist, während das andere in der Regenerationsphase ist. Ein solcher paralleler Betrieb ermöglicht es, große Ströme zu behandeln, wobei die Fertigungseinschränkungen der Adsorber begrenzt werden.
Die Dokumente EP-A-0904823 und EP-A-0579290 beschreiben ein Verfahren zur Adsorption mit mehreren Hauptadsorbern, die nacheinander mit Hilfsadsorbern verbunden sind.
Ein Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren vorgenannter Art bereitzustellen, das es vor allem ermöglicht, die Fertigungskosten oder die Kosten des Betriebs einer Anlage zur Destillation von Luft, in der das Verfahren eingesetzt wird, noch weiter zu reduzieren.
Zu diesem Zweck ist ein Verfahren vorgenannter Art Aufgabe der Erfindung, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hauptadsorber und mindestens ein Hilfsadsorber verwendet werden, dadurch, dass während mindestens eines ersten Schritts, das Gas gereinigt wird, indem die beiden Verunreinigungen durch Passieren mindestens eines ersten der Hauptadsorber adsorbiert werden, ohne einen Hilfsadsorber zu passieren, und gleichzeitig parallel dazu der zweite Hauptadsorber und der oder alle Hilfsadsorber regeneriert werden, dann, während eines zweiten Schritts, mindestens ein Teil des Gasstroms durch Adsorption der zwei Verunreinigungen durch nacheinander Passieren des ersten Hauptadsorbers und des ersten Hilfsadsorbers gereinigt wird.
Gemäß besonderer Ausführungsformen kann das Verfahren einen oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen, die einzeln oder in allen technisch möglichen Kombinationen genutzt werden:

– Während des zweiten Schritts wird der Druck des Gases zwischen dem ersten Hauptadsorber und dem ersten Hilfsadsorber modifiziert;
– während des zweiten Schritts wird das Gas zwischen dem ersten Hauptadsorber und dem ersten Hilfsadsorber komprimiert;
– es wird ein einziger Hilfsadsorber verwendet;
– zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt wird das Gas gereinigt, indem die beiden Verunreinigungen durch Passieren eines zweiten Hauptadsorbers adsorbiert werden;
– es werden mindestens zwei Hilfsadsorber verwendet;
– der erste Schritt wird unterbrochen, wenn der erste Hauptadsorber im Wesentlichen mit der zweiten Verun reinigung gesättigt ist;
– jeder Hilfsadsorber umfasst eine Adsorptionsfüllung, die ein einzigartiges adsorbierendes Material umfasst;
– die erste Verunreinigung ist H₂O und die zweite Verunreinigung ist CO₂; und
– das Gas ist Luft.

Aufgabe der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Reinigen eines Gases zum Einsatz in einem wie oben definierten Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zuflussleitung für das zu reinigende Gas, eine Abflussleitung für das gereinigte Gas, eine Zuflussleitung für ein Regenerationsgas, eine Abflussleitung für das Regenerationsgas, mindestens zwei Hauptadsorber und mindestens einen Hilfsadsorber umfasst, wobei die Hauptadsorber eine Adsorptionsfüllung für die ersten und zweiten Verunreinigungen umfassen, und wobei jeder Hilfsadsorber eine Adsorptionsfüllung für mindestens die zweite Verunreinigung umfasst, und dadurch, dass die Vorrichtung ferner erste Anschlussmittel umfasst, um die Hauptadsorber an die Abflussleitung für das gereinigte Gas anzuschließen, ohne einen der Hilfsadsorber zu passieren, zweite Anschlussmittel, um nacheinander jeden Hauptadsorber an einen Hilfsadsorber anzuschließen, und dritte Anschlussmittel, um parallel den oder jeden Hilfsadsorber und mindestens einen Hauptadsorber an die Zuflussleitung für das Regenerationsgas anzuschließen.
Gemäß besonderer Ausführungsformen kann die Vorrichtung einen oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen, die einzeln oder in allen technisch möglichen Kombinationen genutzt werden:

– Die zweiten Anschlussmittel umfassen Mittel zum modifizieren des Gasdrucks;
– die zweiten Anschlussmittel umfassen Kompressionsmittel;
– die Vorrichtung zum Reinigen umfasst einen einzigen Hilfsadsorber;
– die Vorrichtung zum Reinigen umfasst mindestens zwei Hilfsadsorber;
– jeder Hilfsadsorber umfasst eine Adsorptionsfüllung, die ein einzigartiges adsorbierendes Material umfasst;
– die erste Verunreinigung ist H₂O und die zweite Verunreinigung ist CO₂; und
– das Gas ist Luft.

Die Erfindung wird anhand der Lektüre der folgenden Beschreibung besser verständlich, die nur als Beispiel dient und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Reinigen gemäß der Erfindung ist, und
2 bis 5 Ansichten analog zu 1 sind, die zwei Varianten der Vorrichtung des Verfahrens aus 1 und zwei Varianten einer anderen Ausführungsform der Erfindung illustrieren.
1 stellt eine Vorrichtung zum Reinigen 1 einer Anlage zur Destillation von Luft dar. Diese Vorrichtung 1 kann durch die Veränderung der Temperatur und/oder des Drucks betrieben werden. Diese Vorrichtung 1 dient dazu, den Grossteil der Verunreinigungen, und vor allem H₂O und CO₂ zu beseitigen, die in der Strömung aus komprimierter Luft mit einem Druck im Bereich zwischen 4 und 50 Bar enthalten sind, und über eine Leitung 2 zufließen, um über eine Leitung 3 eine Hauptwärmeaustauschleitung und dann einen Luftdestillationsapparat zu versorgen. Diese letztgenannten Elemente werden nicht dargestellt, um 1 nicht zu überladen. Der Luftdestillationsapparat kann zum Beispiel eine Mitteldrucksäule einer Luftdestillationsdoppelsäule sein.
Die Vorrichtung zum Reinigen 1 umfasst zwei identische Hauptadsorber 5A und 5B und zwei identische Hilfsadsorber 6A und 6B.
Jeder Hauptadsorber 5A, B umfasst einen Behälter oder eine Flasche 7A, B, die, in der Adsorptionsrichtung, die vertikal und nach oben gerichtet ist, eine Schicht 8A, B aus einem Material, das in der Lage ist, das H₂O zu adsorbieren, zum Beispiel Aluminiumoxid, und eine Schicht 9A, B aus einem Material, das in der Lage ist, das CO₂ zu adsorbieren, zum Beispiel ein Molekularsieb, übereinander enthalten. Schicht 8A, B weist eine deutlich größere Dicke auf als Schicht 9A, B. In nicht dargestellten Varianten kann das Material der Schichten 8A, B und 9A, B ähnlich sein. Es handelt sich dann um ein Material, das in der Lage ist, die beiden Verunreinigungen zu adsorbieren. Somit stellt das Material der Schicht 8A, B im Allgemeinen zwischen 60 % und 100 % der Adsorptionsfüllung dar, mit der der Behälter 7A, B beladen ist.
Jeder Hilfsadsorber 6A, B umfasst einen Behälter 10A, B, in dem eine einzigartige Schicht 11A, B aus einem Material angeordnet ist, das in der Lage ist, das CO₂ zu adsorbieren, zum Beispiel das gleiche Material wie das der Schichten 9A und 9B.
Die Vorrichtung zum Reinigen 1 umfasst ferner eine gewisse Anzahl an Anschlussleitungen und Ventilen, deren Anordnung nun bei der Beschreibung des Verfahrens sichtbar wird, das in der Vorrichtung zum Reinigen 1 eingesetzt wird.
Das Verfahren wird durch Wiederholung eines Zyklus erhalten, der die vier aufeinander folgenden Schritte I bis IV umfasst.
In Schritt I ist der Hauptadsorber 5A in der Adsorptionsphase, während der Hauptadsorber 5B und die Hilfsadsorber 6A und 6B in der Regenationsphase sind.
Die Luft aus der Leitung 2 wird dann über ein offenes Ventil 13A im Hauptadsorber 5A zugeleitet. Die Luft durchquert nacheinander die Schicht 8A, in der das H₂O vollständig adsorbiert wird, dann die Schicht 9A, in der das CO₂ vollständig adsorbiert wird. Die gereinigte, das heißt, die getrocknete und entkarbonisierte Luft, wird dann mittels zweier offener Ventile 15A und 16A direkt über die Leitung 3, das heißt, ohne einen anderen Adsorber zu passieren, zurückgeschickt.
Während dieser Zeit versorgt Reststickstoff, der gegebenenfalls erwärmt und über eine Leitung 18 kanalisiert wird, und der zum Beispiel aus dem Kopf der Niederdrucksäule der Luftdestillationsanlage stammt, parallel:

– die Hilfsadsorber 6A und 6B über zwei offene Ventile 20A und 20B, und
– den Hauptadsorber 5B über ein offenes Ventil 24B.

Dieser Reststickstoff zirkuliert in den Adsorbern 5B, 6A und 6B in Regenerationsrichtung, das heißt, in entgegengesetzter Richtung der Adsorptionsrichtung, wobei die Regeneration dieser Adsorber gewährleistet wird, deren Schichten 8B, 9B, 11A und 11B im Wesentlichen während eines vorherigen Zyklus gesättigt wurden.
Der Reststickstoff, der das desorbierte H₂O und das desorbierte CO₂ transportiert, wird dann einerseits von den Hilfsadsorbern 6A und 6B über die offenen Ventile 26A und 26B, und andererseits von den Hauptadsorbern 5B über ein offenes Ventil 30B zu einer Abflussleitung 32 zurückgeschickt.
Dieser Schritt I wird fortgesetzt bis die Schicht 9A im Wesentlichen mit CO₂ gesättigt ist und bis der Adsorber 6A regeneriert ist.
In Schritt II sind die Ventile 16A, 20A und 26A geschlossen und Luft, die durch die Schicht 8A getrocknet wurde und aus dem Hauptadsorber 5A austritt, wird zum Hilfsadsorber 6A über ein offenes Ventil 34A zurückgeschickt. Die Reinigung der Luft wird dort dann durch die Adsorption des CO₂ in der Schicht 11A fortgesetzt. Die getrocknete und entkarbonisierte Luft, die aus dem Hilfsadsorber 6A austritt, wird dann über ein offenes Ventil 36A direkt zur Leitung 3 zurückgeschickt.
Während des Schritts II ist der Hilfsadsorber 6A also in der Adsorptionsphase, um die Luft nacheinander mit dem Hauptadsorber 5A zu reinigen.
Hauptadsorber 5B und Hilfsadsorber 6B werden, wie in Schritt I, parallel regeneriert. Dieser Schritt II wird fortgesetzt bis die Schicht 8A im Wesentlichen mit H₂O gesättigt ist oder bis die Schicht 11A im Wesentlichen mit CO₂ gesättigt ist, und bis der Hauptadsorber 5B regeneriert ist.
In Schritt III ist der Adsorber 5B in der Adsorptionsphase, der dadurch die Reinigung der Luft in Leitung 2 allein gewährleistet.
Die Adsorber 5A, 6A und 6B werden parallel regeneriert. Der Weg der Luft und des Reststickstoffs lässt sich aus der Beschreibung aus Schritt I schließen, indem die Suffixe A und B vertauscht werden.
Dieser Schritt III setzt sich fort bis die Schicht 9B im Wesentlichen mit CO₂ gesättigt ist und bis der Adsorber 6B regeneriert ist.
Während des Schritts IV gewährleisten Hauptadsorber 5B und Hilfsadsorber 6B nacheinander die Reinigung der Luft aus der Leitung 2, wobei Hauptadsorber 5A und Hilfsadsorber 6A in der Regenerations phase sind. Die Wege der Luft und des Reststickstoffs lassen sich aus der Beschreibung aus Schritt II schließen, indem die Suffixe A und B vertauscht werden.
Dieser Schritt IV setzt sich fort bis der Adsorber 5A regeneriert ist und bis die Schicht 8B im Wesentlichen mit H₂O gesättigt ist, oder bis die Schicht 11B im Wesentlichen mit CO₂ gesättigt ist.
Während der Schritte I und III ist der Druckverlust zwischen den Leitungen 2 und 3 begrenzt, da die Reinigung der Luft nur durch den Hauptadsorber 5A oder 5B gewährleistet wird, die reduzierte Abmessungen aufweisen.
Außerdem werden die Hauptadsorber 5A und 5B in der Mitte des Zyklus regeneriert, wohingegen die Hilfsadsorber 6A und 6B in den drei Schritten des Zyklus, nämlich den Schritten I, III und IV für den Hilfsadsorber 6A und den Schritten I, II und III für den Adsorber 6B, regeneriert werden. Aufgrund der relativ langen Regenerationszeit dieser Hilfsadsorber 6A und 6B ist der Strom an Reststickstoff, der für die Regeneration notwendig ist, und in der Leitung 18 zirkuliert, reduziert. In der Folge sind auch die Druckverluste stromaufwärts der Leitung 18 reduziert.
Somit sind die Kosten, die mit der Kompression der Luft in der Destillationsanlage verbunden sind, reduziert.
Außerdem wird die Luft, die in den Hilfsadsorbern 6A und 6B zirkuliert, getrocknet. Es gibt daher kein von den Adsorbern 6A und 6B zu desorbierendes H₂O. Somit kann die Richtung der Regeneration in den Hilfsadsorbern 6A und 6B nach oben gelenkt werden. Die Adsorptionsrichtung in den Adsorbern 6A und 6B kann daher nach unten gelenkt werden, was es ermöglicht, die Adsorptionsgeschwindigkeit zu erhöhen und daher die Abmessungen der Behälter 10A und 10B zu reduzieren.
gemäß der Variante aus 2 wird ein Kompressor 38 einerseits zwischen den Ventilen 15A und 15B, und andererseits zwischen den Ventilen 16A, 16B, 34A und 34B angeordnet, um die Luft zu komprimieren, die die Leitung 3 versorgt.
Dieser Kompressor 38 ist zum Beispiel mit einer Turbine gekoppelt, die stromabwärts eines Ausgangs angeordnet ist, der zwischen der Hautpwärmeaustauschleitung der Luftdestillationsanlage angeordnet ist, wie es in den Anmeldungen FR-2 674 011, FR-2 701 553 und FR-2 723 184 beschrieben wird.
Dieser Kompressor 38 komprimiert die gereinigte Luft, die aus dem Hauptadsorber 5A stammt, während des Schritts I, die getrocknete Luft, die aus dem Hauptadsorber 5A stammt und den Hilfsadsorber 6A versorgt, während des Schritts II, die gereinigte Luft, die aus dem Hauptadsorber 5B stammt, während des Schritts III, und die getrocknete Luft, die aus dem Hauptadsorber 5B stammt und den Hilfsadsorber 6B versorgt, während des Schritts IV.
Die Kompression der Luft durch den Kompressor 38 vor deren Passage durch die Hilfsadsorber 6A und 6B während der Schritte II und IV ermöglicht es, die Adsorption des CO₂ in diesen Adsorbern zu verbessern.
Die Hähne 39 und 40, die einerseits zwischen den Ventilen 15A und 15B und dem Kompressor 38, und andererseits zwischen dem Kompressor 38 und den Ventilen 16A, 16B, 34A und 34B angeordnet sind, ermöglichen es, nicht dargestellte Vorrichtungen mit getrockneter Luft zu versorgen. Somit kann nur ein Teil des durch die Hauptadsorber 5A und 5B getrockneten Luftstroms in den Hilfsadsorbern 6A und 6B entkarbonisiert werden.
Gemäß einer anderen, nicht dargestellten Variante wird der Kompressor 38 durch eine Turbine ersetzt. Diese Turbine entspannt die gereinigte Luft, die aus dem Hauptadsorber 5A stammt, während des Schritts I, die getrocknete Luft, die aus dem Hauptadsorber 5A stammt und den Hilfsadsorber 6A versorgt, während des Schritts II, die gereinigte Luft, die aus dem Hauptadsorber 5B stammt, während des Schritts III, und die getrocknete Luft, die aus dem Hauptadsorber 5B stammt und den Hilfsadsorber 6B versorgt, während des Schritts IV.
Die Entspannung der Luft durch die Turbine und damit ihr Abkühlen vor deren Passage durch die Hilfsadsorber 6A und 6B während der Schritte II und IV ermöglicht es, die Adsorption des CO₂ in diesen Adsorbern zu verbessern.
Gemäß der Variante aus 3 sind die Haupt- und Hilfsadsorber 5A und 6A in einem gleichen Behälter 40A gebildet, der mit einer inneren Zwischenwand 41A ausgestattet ist, die den Hauptadsorber 5A vom Hilfsadsorber 6A isoliert. Der Hilfsadsorber 6A überragt den Hauptadsorber 5A. Die Wand 41A ist gewölbt und ihre Konkavität ist zum Hauptadsorber 5A gerichtet.
Die Struktur des Hauptadsorbers 5B und des Hilfsadsorbers 6B ist ähnlich und lässt sich aus der der Adsorber 5A und 5B erschließen, indem Suffix B durch Suffix A ersetzt wird.
Diese Variante ermöglicht es, die Fertigungskosten der Adsorber 5A, 5B, 6A und 6B und daher die Fertigungskosten der Luftdestillationsanlage zu reduzieren.
4 illustriert eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Reinigen von Luft 1, die sich von der aus 1 durch die Tatsache unterscheidet, dass die Vorrichtung zum Reinigen 1 nur einen einzigen Hilfsadsorber 6 umfasst. Die Bezugsnummern der Elemente, die sich auf diesen Hilfsadsorber 6 beziehen, sind die gleichen wie diejenigen, die die Adsorbers 6A und 6B aus 1 betreffen, wobei die Suffixe A oder B entfernt wurden.
Der Zyklus des Reinigungsverfahrens, das in dieser Vorrichtung zum Reinigen 1 eingesetzt wird, umfasst ebenfalls die vier nachfolgend beschriebenen Schritte I bis IV.
In Schritt I ist der Hauptadsorber 5A in der Adsorptionsphase, während die Hauptadsorber 5B und der Hilfsadsorber 6 in der Regenerationsphase sind.
Die Luft aus der Leitung 2 wird daher durch das offene Ventil 13A zum Hauptadsorber 5A geleitet, wo sie vollständig entkarbonisiert und getrocknet wird. Diese gereinigte Luft wird dann über die offenen Ventile 15A und 16 direkt zur Leitung 3 zurückgeschickt.
Der Reststickstoff aus der Leitung 18 versorgt den Hilfsadsorber 6 über das offene Ventil 20, und den Hauptadsorber 5B über das offene Ventil 24B parallel.
Der Reststickstoff, der das desorbierte CO₂ und das desorbierte H₂O transportiert, das sich in den Schichten 8B, 9B und 11 während eines vorhergehenden Zyklus angesammelt hat, wird aus den Adsorbern 6 und 5B, über die Ventile 26 und 30B zurückgeschickt, die zur Leitung 32 hin geöffnet sind.
Dieser Schritt I setzt sich fort bis die Schicht 9A im Wesentlichen mit CO₂ gesättigt ist und bis der Adsorber 5B regeneriert ist.
In Schritt II wird die Reinigung der Luft nur von den Adsorber 5B gewährleistet. Die Luft aus der Leitung 2 wird dann zum Adsorber 5B über das offene Ventil 13B zurückgeschickt. Die getrocknete und entkarbonisierte Luft wird dann mittels der offenen Ventile 15B und 16 direkt zur Leitung 3 zurückgeschickt.
Die Ventile 13A, 15A, 24A und 30A sind geschlossen, so dass der Adsorber 5A weder in der Adsorptionsphase noch in der Regenerationsphase ist.
Der Hilfsadsorber 6 ist in der Regenerationsphase.
Dieser Schritt II wird fortgesetzt bis die Schicht 9B im Wesentlichen mit CO₂ gesättigt ist und bis der Adsorber 6 regeneriert ist.
In Schritt III wird die Luft, die aus der Leitung 2 stammt, über das offene Ventil 13A zum Hauptadsorber 5A geschickt, wo sie getrocknet wird. Danach wird die getrocknete Luft über die Ventile 15A und 34, die zum Hilfsadsorber 6 hin geöffnet sind, zurückgeschickt, der die Entkarbonisierung der Luft gewährleistet. Die gereinigte Luft wird dann mittels des offenen Ventils 36 direkt zur Leitung 3 zurückgeschickt.
Die Adsorber 5A und 6 sind also in der Adsorptionsphase, um nacheinander die Reinigung der Luft aus Leitung 2 zu gewährleisten.
Die Ventile 13B, 15B, 24B und 30B sind geschlossen, so dass der Hilfsadsorber 5B weder in der Adsorptionsphase noch in der Regenerationsphase ist.
Dieser Schritt III setzt sich fort bis die Schicht 8A im Wesentlichen mit H₂O gesättigt ist.
In Schritt IV gewährleisten die Adsorber 5B und 6 nacheinander die Reinigung der Luft. Der Weg der Restluft lässt sich aus der Beschreibung von Schritt III erschließen, indem das Suffix B durch das Suffix A ersetzt wird.
Außerdem ist der Adsorber 5A in der Regenerationsphase. Der Stickstoff aus der Leitung 18 wird dann zum Hauptadsorber 5A über das offene Ventil 24A zurückgeschickt. Der Reststickstoff, der das desorbierte H₂O und das desorbierte CO₂ transportiert, wird danach über das Ventil 30A zurückgeschickt, das zur Leitung 32 hin offen ist.
Dieser Schritt IV setzt sich fort bis die Schicht 8B im Wesentlichen mit H₂O gesättigt ist.
Das obige Verfahren ermöglicht es, einen relativ großen Luftstrom mit nur drei Adsorbern 5A, 5B und 6 zu reinigen. In der Folge sind die Kosten der Fertigung für die Vorrichtung zum Reinigen von Luft 1, und damit der Luftdestillationsanlage relativ reduziert.
Gemäß der Variante aus 5 ist ein Kompressor 38 einerseits zwischen den Ventilen 15A und 15B, und andererseits zwischen den Ventilen 16 und 34 angeordnet. Dieser Kompressor 38 entspricht demjenigen der Variante aus 3.
Der Kompressor 38 gewährleistet die Kompression der getrockneten und entkarbonisierten Luft, die aus den Hauptadsorbern 5A und 5B stammt, während der Schritte I und II, und die getrocknete Luft, die aus den Hauptadsorbern 5A und 5B stammt und den Hilfsadsorber 6 in den Schritten III und IV versorgt.
Wie zuvor kann der Kompressor 38 auch durch eine Turbine ersetzt werden.

Claims

Verfahren zum Reinigen eines Gases durch Adsorption einer ersten Verunreinigung und einer zweiten Verunreinigung der Art, bei der zyklisch mehrere Adsorber (5A, 5B, 6A, 6B; 5A, 5B, 6) selektiv in der Adsorptionsphase und in der Regenerationsphase verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hauptadsorber (5A, 5B) und mindestens ein Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) verwendet werden, dadurch, dass mindestens während eines ersten Schritts das Gas gereinigt wird, indem die beiden Verunreinigungen durch Passieren mindestens eines ersten (5A, 5B) der Hauptadsorber adsorbiert werden, ohne einen Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) zu passieren, und gleichzeitig parallel dazu der zweite Hauptadsorber (5A, 5B) und der oder alle Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) regeneriert werden, dann, während eines zweiten Schritts, mindestens ein Teil des Gasstroms durch Adsorption der zwei Verunreinigungen durch nacheinander Passieren des ersten Hauptadsorbers (5A, 5B) und des ersten Hilfsadsorbers (6A, 6B; 6) gereinigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Schritts der Gasdruck zwischen dem ersten Hauptadsorber (5A, 5B) und dem ersten Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) modifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Schritts das Gas zwischen dem ersten Hauptadsorber (5A, 5B) und dem ersten Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) komprimiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Hilfsadsorber (6) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt das Gas gereinigt wird, indem die beiden Verunreinigungen durch Passieren eines zweiten Hauptadsorbers (5A, 5B) adsorbiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hilfsadsorber (6A, 6B) verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schritt unterbrochen wird, wenn der erste Hauptadsorber (5A, 5B) im Wesentlichen mit der zweiten Verunreinigung gesättigt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) eine Adsorptionsfüllung umfasst (11A, 11B; 11), die ein einzigartiges adsorbierendes Material umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verunreinigung H₂O und die zweite Verunreinigung CO₂ ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Luft ist.
Vorrichtung zum Reinigen eines Gases zum Einsatz in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zuflussleitung (2) für das zu reinigende Gas, eine Abflussleitung (3) für das gereinigte Gas, eine Zuflussleitung (18) für ein Regenerationsgas, eine Abflussleitung (32) für das Regenerationsgas, mindestens zwei Hauptadsorber (5A, 5B) und mindestens einen Hilfsadsorber (6A, 6B, 6) umfasst, wobei die Hauptadsorber eine Adsorptionsfüllung (8A, 8B, 9A, 9B) für die ersten und zweiten Verunreinigungen umfassen und wobei jeder Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) eine Adsorptionsfüllung für mindestens die zweite Verunreinigung umfasst, und dadurch, dass die Vorrichtung ferner erste Anschlussmittel (15A, 15B, 16A, 16B; 15, 16) umfasst, um die Hauptadsorber (5A, 5B) an die Abflussleitung (3) für das gereinigte Gas anzuschließen, ohne einen der Hilfsadsorber zu passieren, zweite Anschlussmittel (15A, 15B, 34A, 34B; 15, 34), um nacheinander jeden Hauptadsorber (5A, 5B) an einen Hilfsadsorber (6A, 6B, 6) anzuschließen, und dritte Anschlussmittel (20A, 20B, 24A, 24B; 20, 24A, 24B), um parallel den oder jeden Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) und mindestens einen Hauptadsorber (5A, 5B) an die Zuflussleitung (18) für das Regenerationsgas anzuschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anschlussmittel Mittel (38) umfassen, um den Gasdruck zu modifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anschlussmittel Kompressionsmittel (38) umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen einzigen Hilfsadsorber (6) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Hilfsadsorber (6A, 6B) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hilfsadsorber (6A, 6B; 6) eine Adsorptionsfüllung (11A, 11B; 11) umfasst, die ein einzigartiges adsorbierendes Material umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verunreinigung H₂O und die zweite Verunreinigung CO₂ ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Luft ist.