Es sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die zur Reinigung von Abgasen, Abwässern und dgl. geeignet sind. Diese Verfahren und Vorrichtungen wurden bisher in erster Linie für die Großindustrie, Wärmekraftwerke usw. entwickelt und angewendet.

Es beisteht ein Bedürfnis, solche Verfahren und Vorrichtungen auch für Mittel- und Kleinbetriebe zu schaffen, um die öffentlichen Entsorgungsbetriebe zu entlasten. Bisher war für diesen Zweck das Adsorbieren der Ver-inreinigungen mittels Kohle aus wirtschaftlichen Gründen nicht anwendbar. Die Erfindung zeigt einen Weg, der das Adsorptionsreinigungsverfahren wirtschaftlich und daher für die oben erwähnte Gruppe der Verursacher von Verunreinigungen der Umwelt anwendbar macht. Damit stellt sich aber nunmehr das Problem, was mit dem meist in Form von Schlamm oder Brei anfallenden Rückstand geschehen soll. Auch hier gibt die Erfindung eine Lösung an. Mit Rücksicht auf die AT-PS 378 529 wird der Schutz des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens auf Gase und feste verunreinigte Medien beschränkt. Die Erfindung bezieht sich demnach zunächst auf ein Verfahren zur Adsorption von Substanzen jeglichen Aggregatzustandes

aus gasförmigen, dampfförmigen oder festen Medien sowie auf solche Medien enthaltenden Mediengemische, das da¬ durch gekennzeichnet ist, daß laufend die Oberfläche adsorptiver Feststoffe, insbesondere Kohle, durch deren Zerkleinerung, insbesondere Zerreibung, aktiviert und entweder gleichzeitig oder unmittelbar danach mit dem zu reinigenden Medium oder Mediumgemisch in Berührung gebracht wird und nach Abschluß der Adsorption die Feststoffe abgetrennt werden. Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Behandlung des bei der Reinigung von Gasen, Dämpfen, flüssigen, festen Medien sowie Gemischen daraus mittels eines Adsorptionsverfahrens anfallenden Rückstandes aus beladenem Adsorbent, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rückstand einem Desorptions- und/oder Reduk- tions- und/oder Oxydationsverfahren unterworfen wird.

Bei Anwendung einer fraktionierten Desorption können Stoff e ische zurückgewonnen werden, wenn diese verwertbar sind. Der Adsorbent kann ebenfalls wieder verwendet werden, soweit keine unzulässige Kontaminie¬ rung vorliegt. In diesem Fall ist eine Vernichtung durch Verbrennung od. dgl. erforderlich. Ist eine Desorption nicht möglich oder unerwünscht, dann kann der Rückstand durch ein Oxydatioήsverfahren (Verbren- nung) oder durch ein Reduktionsverfahren unschädlich gemacht werden. Das vorstehende Verfahren zur Behand¬ lung des Rückstandes ist nicht auf das eingangs er¬ wähnte Reinigungsverfahren beschränkt, sondern umfaßt auch ein analoges Reinigungsverfahren von verunreinig- ten Flüssigkeiten.

Je nach der Natur des zu reinigenden Mediums kann es zweckmäßig sein, vor oder während des Adsorptions¬ vorganges Substanzen zuzusetzen. Beispielsweise können den zu reinigenden, in Form eines Breis oder riesel- fähigen Feststoffes vorliegendenMedien Flüssigkeiten oder Dämpfe zugesetzt werden. Das Einsprühen von

Flüssigkeiten hat sich auch bei der Behandlung von Gasen bewährt. Umgekehrt ist es in manchen Fällen zweckmäßig, den zu behandelnden Flüssigkeiten Gase oder Dämpfe zuzuführen. Schließlich bezieht sich die Erfindung auf Vor¬ richtungen zur Durchführung der vorstehend erwähnten Verfahren.

Die Erfindung eignet sich zur Adsorption von Sub¬ stanzen jeglichen Aggregatzustandes aus gasförmigen und flüssigen Medien sowie zur Rückgewinnung der zunächst adsorbierten Stoffe, die danach einer Wieder- oder Weiterverarbeitung zugeführt werden können. Besonders toxische Substanzen, wie sie etwa als Zwischen- bzw. Nebenprodukte von synthetischen Prozessen entstehen, können mit gegenständlichem Verfahren aus dem Rauchgas und/oder aus dem (Ab-)Wasser entfernt werden und ent¬ weder - je nach chemischer Zusammensetzung - einer Ver¬ brennung bei hoher Temperatur oder einer fraktionierten Desorption zur Rückgewinnung der Ausgangsstoffe zuge- führt werden.

Im gegenständlichen Verfahren wird das jeweilige Medium (gasförmig, flüssig) in einen Reaktor eingebracht, indem gleichzeitig durch Zerkleinerung des entsprechenden Adsorptionsmittels dessen Oberfläche nicht nur maximal vergrößert, sondern auch aktiviert wird. Auf diese Weise kann eine optimale Adsorption erreicht werden. Falls erforderlich, ist es möglich, in den Reaktor noch einen Zusatzstoff (oder mehrere Zusatzstoffe) einzubringen.

Aus dem Reaktor werden alle eingebrachten Komponenten (Gas + Adsorbens + gegebenenfalls Zusatzkomponenten) über ein Austragsrohr in ein Trennsystem geleitet. Die flüssigen/ festen Substanzen werden von diesem aus in den Sa melbe- i hälter und von dort über ein Rohrleitungssystem mit Umschalt¬ ventilen entweder direkt (ev.über eine Trockenkammer) in die Oxy atJonskammer geleitet oder der fraktionierten De¬ sorption zugeführt. Ersteres kommt nur für solche Substanzen

in Betracht, deren Verbrennungsprodukte unschädlich sind, und deren Rückgewinnung außerdem unwirtschaftlich wäre. Für alle anderen Stoffe ist die Rückgewinnung durch die fraktionierte Desorption vorgesehen. Diese kann entweder im Gleichstrom- oder im Gegenstro prinzip (bezogen auf die Gasführung) erfolgen. Abhängig vom Dampfdruck des je¬ weiligen Adsorptivs erfolgt bei fortschreitender Erwärmung die Desorption der einzelnen Komponenten vom Adsorbens. Durch Unterteilung der Desorptionskaamer entsprechend dem Temperaturgradienten können die Substanzen einzeln abge¬ zogen werden.

Für Stoffe, die auf diese /eise nicht vom Adsorptions¬ mittel getrennt werden können, ist -je nach ihrer chemischen Zusammensetzung- entweder ein Reduktions- oder ein Oxydaticns- prozeß in entsprechenden Systemen vorgesehen.

Das gegenständliche Verfahren eignet sich also

1. für die Reinigung von Gasen und Dämpfen und

2. fürdie Entfernung von Substanzen aus flüssigen Medien (z.B. bwasserreinigung)

1. Für die Reinigung von Gasen und Dämpfen, insbesondere von Rauchgasen, gibt es in diesem Verfahren prinzipiell zwei Varianten: 1.1. Direkte Rauchgasreinigung bzw. Gas-(Dampf-)Reinigung 1.2. Indirekte Reinigung

Für die direkte Reinigung von Gasen und Dämpfen ist folgendes Verfahrensschema vorgesehen: Das Gas (der Dampf) wird ohne weitere^ Zusatzstoffe direkt in den Reaktor geleitet,und dort mit der aktivier¬ ten Oberfläche des Adsorbens zusammengebracht.

Beim indirekten Verfahren wir das Gas (der Dampf) ge- meinsam mit Zusatzstoffen (z.B.Wasser) in den Reaktor geleitet. Dabei werden die Schadstoffe aus dem (Rauch-)

Gas durch den Zusatzstoff absorbiert und in der Folge aus der Flüssigkeit an die Aktivierten Oberflächen ad¬ sorbiert.

In beiden Fällen werden die eingebrachten Komponenten nach erfolgter Adsorption durch ei Austragsrohr in ein Trennsystem eingeleitet. Hier erfolgt eine grobe Trennung in gasförmige und feste/flüssige Komponenten. Die vorgere n gte gasförmige Komponente kommt zur weiteren Reinigung in einen Zyklon und im Bedarfsfall noch weiters in ein Filtersystem (z.B.Elektrofilter). Mit der festen/flüssigen Komponente wird verfahren w.e oben beschrieben, nur muß vor der Oxydation bzw. De¬ sorption im Falle der indirekten Reinigung die Flüssig- keit durch einen Separator und'oder eine Zentrifuge entfernt..werden. Die Wärmeenergie für die fraktionierte Desorption wird dem heißen Rauchgas oder Dampf vor dessen Eintritt in den Reaktor entzogen, indem dfös Gas (der Dampf) durch einen -Wärmetauscher in der -^esorptionskammer geleitet wird.

2. Reinigung von Flüssigkeiten

Sollen nach gegenständlichem Verfahren Flüssigkeiten gereinigt werden, so werden die Schieber für Gaseintritt. (vor dem Reaktor) ganz und für Gasaustritt (nach dem nach dem Trennsystem)teilweise geschlossen. Die weiteren Schritte sind analog der Gas- (Dampf-) Reinigung, doch muß die Energie für je Desorption und eventuelle Trocknung von außen zugeführt werden.

Im folgenden werden die erfindungsgegenstär.dlichen Verfahren anhand des in Fig.1 dargestellten Schemas und die entsprechenden Vorrichtungen anhand der in den Zeich¬ nungen Fig2. und Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Fig.1

1.1. Verfahren für die direkte Reinigung von Gasen und Dämpfen Gas bzw. Dampf wird von der Gas-Eintr tsstelle(11 ) über Wärmetauscher in der Desorptions ammer(IO) in das EintraPBrohr(2) geleitet und von hier • in den Reaktor )» wohin auch das vorzerkle erte Adsorbens(3) durch das Adsorbenseintragssystem ) gelangt. Im Reaktor(l ) er¬ folgt nun die Adsorption der Schadstoffe nach Akti¬ vierung der Oberflächen des Adsorptionsmittels. Gas und Adsorbens verlassen den Reaktor(l) durch das Aάstragsrohr(7), urch cfes sie in das Trennsystem(9) gelangen. Hier v/erden die gasförmigen von den festen Bestandteilen getrennt, wonach das Gas in einen Zyklon (15) gele tet{w ^ϊ rd und von da gegebenenfalls in ein Filtersystem(l6), vcn welchem aus der Reingasaustritt (17) erfolgt.

Die festen Substanzen gelangen in den Sammel- behälter(θ) und von diesem über das Rohrle ungs- system(l9) mit Umschaltventilen(l8) entweder in die Cxydaiionskarτ*mer(l3) oder sie werden der fraktionierten Desorption in (10) zugeführt. Die desorbierten Stoffe werden getrennt abgezoger.(14) und das Adsorbens mit etwaigen verbliebenen Scha stoffen je nach Art dieser Komponenten entweder in die Reduktionskamιπer(l2) oder in die 0xydationskam er(l ) gebracht, und zwar über ein Rohrleitungssystem mit Umlenkklappe(20).

^• 1.2. Verfahren zur indirekten Reinigung von Gasen und Dämpfen Dieses Verfahren unterscheidet sich vom vcrger-annten dadurch, daß in das Eintragsrohr(2) über Düsen oder Zerεtäuber(6) Flüssigkeit^5) zusätzlich zum & ^~ s ein¬ gebracht wird. Die Flüssigkeitsabscheidur.g erfolgt mittels Zentrifuge und/oder Separator(24) über (25). Alle anderen Verfahrensschritte sind gleich den unter li.t.1.1. genannten.

2. Verfahren zur Reinigung von Flüssigkeiten

Dieses Verfehren unterscheidet sich von den beiden vorgenannten dadurch, daß der AbspBrrschieber(22) geschlossen ist und das zu reinigende ***edium(z.B.Ab- wascer) durch einen Zerstäuber(6) in das Eintragsrohr eingebracht w;rd. Des weiteren ist der Schieber(2l) nur teilweise geöffnet, damit fallweise mit dem Ad¬ sorbens eingesaugtes Gas feingesaugte Luft) entweichen kann. Zyklon und -^ilter werden dabei natürlich umgangen. Alle übrigen Verfahreneschritte entspreche!-* denen der indirekten Gasreinigung.

Fig. stellt Reaktor ) mit Auεtragsrohr(7) und Trenn- system(S) sowie Sam. ^, nelbehc.lter(8) dar.

Das durch die Schnecke(37) eingebrachte Adsorbens gelangt auf den rotierenden Teller(3θ) und wird von dort auf Grund der Zentrifugalkrä te auf die Prallflechen(36) geschleudert, wobei bereits frische Oberflächen geschaffen werden. Von hier wird das Adsorptionsmittel gemeinsam mit dem zureinigenden Medium in den Reaktor eingesaugt, wo durch den sich schnell drehenden Rotor(40) ein Unterdruck entsteht. Der Rotcr(40) wird durch einen Motor(3S) angetrieben Am Rotorkörper sind schrägstehende, rotationssym etriεch angeordnete Gleitfläche πir.gebracht, damit die Adsorbens- teilchen gegen die am Gehäuse(32) ebenfalls rotationssym- etrisch angeordneten Schlagstifte(34) geschleudert werden, wodurch weitere neue, aktivierte Oberflächen entstehen. Schließlich werden alle in den Reaktor eingebrachten lompo- nenten durch die Zentrifugalkräfte gegendas rotations- symmetrisch angebrachte Sieb (33) geschleudert. Das Gas kann gemeinsam mit den feinsten Teilchen des Adsorptions¬ mittels durch das Sieb(33) durchtreten, während gröbere Teilchen durch den Schlitz(4l) in das Gehäuse bzw. Spiral- gebäuse(32) gebracht werden. Das Sieb(33) hat ausschlie߬ lich die Aufgabe, weitere Adsorptionsπächen zu schaffen.

Durch das Spiralgehäuεe(3?) gelangen sämtliche in den Reaktor(l) eingebrachten Substanzen über das Austragsrohr (7) in das Trennεystem(9). Das Trennsystem besteht aus einem Gasabzugskörper(43), der an einem Teil seiner Zylinderfläche Durchtrittεcf nungen in Form eines Siebes(3l) aufweist, und aus einem Kamπ.e εystem(28). Dieses ist ein um den Gas¬ abzugskörper rotationεfr-ym.netr sπh angeordnetes System von acht drehbaren S muel amτ?ern(28),deren Abschluß z Gas- abzugskorper mittels radial angeordneter Btirsten(29) an den Innenkanten der Karamertrennwände hergestellt wird. Diese

3ürεten dieBen einerseits der Abdichtung und sollen anderer¬ seits Verstopfungen des Siebes(3 ) verhindern. Während auf der einen Seite des Trennsystems die entsprechende Kammer beaufschlagt wird, und gleichzeitig der Gasaustritt in den Gasabzugskörper ?) erfolgt, wird auf der andere Seite eine vorher beaufschlagte Kammer durch die Austritts- öf.fnung(42) von den festen/flüssigen Stoffen entleert. Die drehbaren Saτ.!r.elk3mιr.ern werden an der Außenwand über einen Zahnkranz(27) durch ein Antriebselement(26) in Drehung versetzt.

Fig.3 zeigt einen Querschnitt durch das Trennsystem nach der Linie a f a, um das System der Sammel¬ kammern zu veranschaulichen.

Bei der Zeichnung handelt es sich um eine schema¬ tische Darstellung der erfindungs emäßen Vorrichtung. Die in Fig. 1 als Rohrleitungssystem dargestellten Ver¬ bindungen (19) für den Transport des Rückstandes u - fassen jedoch auch Förderbänder, Förderschnecken, Eleva¬ toren, Rutschbleche und dgl. Der Transport des Rück¬ standes kann auch mittels eines inerten Mediums vorge¬ nommen werden. In Fig. 1 ist eine Trockenkammer mit 23 bezeichnet.