CH450816A - Filter zur Reinigung von Gasen, Dämpfen und Luft - Google Patents

Description

  
 



  Filter zur Reinigung von Gasen, Dämpfen und Luft
Es sind Filtereinsätze z. B. für Gasmasken bekannt, die als Filtermittel   hochporöse    Kohlefilter oder offenzellige Filtersteine   enthalten,    die jeweils nach Gebrauch wieder in umständlicher Weise regeneriert werden müssen. Diese   Filtereinsätze    eignen sich daher im allgemeinen nur für einen   einmaligen,    verhältnismässig kurzzeitigen Gebrauch. Bekannt sind ferner aus Schaumstoffen bestehende Filter, die zur mechanischen    Filterung g von Flüssigkeiten oder zur Adsorption von    Gasen verwendet werden.



   Die Erfindung bezweckt ein hochaktives, leicht regenerierbares   resorptions- und    adsorptionsfähiges Filter, welches insbesondere zur Beseitigung von Gerüchen bestimmt ist, die durch organische Zersetzungsprodukte von Eiweisstoffen hervorgerufen werden, welches andererseits aber auch zur Unschädlichmachung von giftigen Stoffen, z. B. der Abgase von   Brennkraft-    maschinen, verwendbar ist.



   Bekanntlich entstehen z. B. in Kühlschränken, Schlachtereien, Abdeckereien, Müllverwertungsanlagen, Toiletten,   Wohn- und    Versammlungsräumen, Kaf  fee- und    Malzröstereien u. dgl. unangenehme Gerüche, die vornehmlich auf   die    Zersetzung von Eiweisstoffen zurückzuführen sind. Die die Geruchsbildung bewirkenden, von der   Eiweisszersetzung    herrührenden Stoffe sind vor allem Schwefelwasserstoff, Thioalkohole (Merkaptane) und viele weiteren Thioverbindungen, wie Thioglykolsäure, Thiophen, Thionyle, Thionine, ferner Ammoniak, Aminosäuren und deren Gehalt an organischen höheren Aminbasen, Trimethylamin, Albumin und andere stark riechende Phosphoramine sowie zahlreiche weitere Stoffe.

   Für die Beseitigung dieser Geruchsstoffe aus der Luft oder sonstigen Gasen stand bisher kein geeignetes Filter zur Verfügunig. Die Erfindung schafft hier Abhilfe.



   Gemäss der Erfindung weist das Filter einen orga  nischen,    hydrophilen, offenzelligen Schaumstoffkörper als Träger auf, dem ein Katalysator einverleibt ist.



   Ein solches aus Schaumstoff bestehendes Filter ist aufgrund seines hohen   Wasserhalte- und    Wassertragevermögens für die Beseitigung von schädlichen oder im Geruch unangenehmen gasförmigen Stoffen besonders geeignet. Die Entduftung bzw. die Unschädlichmachung der gasförmigen Stoffe erfolgt durch Resorption und Adsorption und anschliessende Oxydation dieser Stoffe unter Einwirkung der Katalysatoren, die unter dem Gesichtspunkt einer langen Lebensdauer und einer leichten Regenerierbarkeit des Filters ausgewählt werden sollten und die ferner im Hinblick auf eine hohe Aktivität des Filters vorzugsweise in feiner Verteilung in dem Schaumkunststoff enthalten sind.



   Als Katalysator findet zweckmässig ein sogenanntes Redoxsystem Verwendung, welches geeignet ist, die genannten Stoffe mittels Luftsauerstoff zu oxydieren.



  Man versteht unter einem katalytisch wirkenden Redoxsystem Metalloxydkatalysatoren, bei denen Metalloxyde durch Oxydation oder Reduktion in den Wertigkeitsstufen variieren können und dadurch die katalytische Wirkung den zu oxydierenden Stoffen gegenüber entfalten. Hierzu gehören insbesondere Kupferoxyd, Manganoxyde in Gegenwart von Kaliumcarbonat, Silberoxyde, Eisenoxyde,   Vanadin- und/oder    Wolframoxyde.



   Wird z. B. in Gegenwart von Pottasche als Katalysator eine Mischung aus Kupferoxyd, Manganoxydhydrat und Eisenoxyd verwendet, so stellt diese Kombination ein wirksames Redoxsystem dar, welches die teilweise sehr giftigen Stoffe mit Hilfe von Luftsauerstoff selbst bei niedriger Temperatur in ungiftige und meist nicht mehr riechende Stoffe verwandelt.



   Neben dem katalytisch wirkenden Redoxsystem können auch   andere    bekannte Reaktionsvermittler, die ebenfalls katalytisch wirken können, zur Verwendung kommen. Man versteht hierunter organische Verbindungen, sogenannte Fermente oder Encymkatalysatoren, wie beispielsweise Imidedipeptinase, Glykolsyaminase, Decarbonylase, Oxalacetase und Dehydrogenase in Gegenwart von Manganoxydhydrat als Aktivator.



   Als Trägerstoff für die Katalysatoren findet vorzugsweise linearer oder vernetzter Polyurethanschaum   Verwendung, dem die Katalysatoren und gegebenenfalls die sonstigen Reaktionsvermittler einverleibt sind.



  Andererseits kann der Träger aber auch aus Phenolharz bestehen. Ein solches Trägermittel eignet sich insbesondere dann, wenn das Filter zur Unschädlichmachung der Abgase von Brennkraftmaschinen verwendet wird.



   Für die Herstellung des Schaumkunststoffes ist es vorteilhaft, dem Ansatz einen Emulgator, wie z. B.



  Fettalkylpolyglykoläther zuzusetzen.



   Bei der Entduftung von Luft oder sonstigen sauerstoffhaltigen Gasen, welche Zersetzungsprodukte von Eiweissstoffen enthalten, enthält der Schaumstoffkörper zweckmässig zusätzlich Montmorillonit, der die Eigenschaft hat,   Eiweissstoffe    und deren Zersetzungsprodukte zu binden. Hierdurch wird die chemische Wirkung des Redoxsystems auf die Eiweissstoffe bzw. deren Zersetzungsprodukte entscheidend verbessert.



  Diese Eigenschaft des Montmorillonit, Eiweissstoffe und deren Zersetzungsprodukte adsorptiv zu binden, erhöht somit nicht nur die Adsorptionswirkung des Filters, sondern verstärkt auch die für eine nachhaltige Entduftung notwendige Oxydationswirkung des Redoxsystems. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Montmorillonit besteht in seiner Eigenschaft, Wasser zu binden und zu speichern, dessen Vorhandensein für die chemische Umsetzung erforderlich ist. Das Wasserspeichervermögen des Montmorillonit erhöht somit die Aktivität des erfindungsgemässen Filters; es führt zugleich zu dem Vorteil, dass die Aktivität des Filters über längere Zeit erhalten bleibt.



   Beispiel 1
125 Gewichtsteile eines polymeren Produktes aus   Athylendiamin    mit Propylenoxyd und Äthylenoxyd (z. B.  Tetronic  304 der Firma Wyandotte   Chemicals    Corporation, Wyandotte, Michigan, USA) und 125 Gewichtsteile eines   Polypropyienoxyd - äthyienoxyd-    Mischproduktes (z. B.  Pluronic  L 44 der Firma Wyandotte) werden mit 25 Gewichtsteilen 100/o in Schwefelsäure, neutralisiert mit 50 Gewichtsteilen Montmorillonitpulver (Bentonit)   15 Gewichtsteilen Dehydroaluminiumsilikat eines eines Mo-    lekularsiebes 13 X
3 Gewichtsteilen Wasser
2 Gewichtsteilen Zinndioktoat
9,6 Gewichtsteilen Kaliumpermanganat
6,9 Gewichtsteilen basisches Kupfercarbonat versetzt und bis zur gleichmässigen Mischung verrührt und auf 200 C eingestellt.

   Zu dieser Mischung werden in einem Intensiv-Mischer 60 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat gegeben, bis zur sahnigen Beschaffenheit gerührt und in ein kühlbares Gefäss gegossen. Hierbei bildet sich rasch ein leichter elastischer Schaum, der bei etwa   50     C und einer Stunde Verweilzeit im Trokkenschrank ausgehärtet ist.



   Der fertige elastische Schaumblock wird noch warm zu Platten geschnitten und in Wasser gelegt.



  Nach einstündiger alkalischer Wässerung werden die Platten zwischen Gummiwalzen abgequetscht und sind nun einsatzbereit, insbesondere zur Entduftung von Luft oder Gasen, welche Zersetzungsprodukte von Eiweissstoffen enthalten.



   Beim Gebrauch ist stets darauf zu achten, dass die schwammartige Platte sich stets noch feucht anfühlt.



  Sie kann mit Seife und Wasser ausgewaschen werden und regeneriert sich immer wieder von selbst.



   Beispiel2 1000 Teile eines   Polyvinylchlorid-acetat-Mischpolyme    risates (85/15) werden mit
460 Teilen Dioctylphthalat
200 Teilen   Fettalkylpolypropylenoxyd-Phenyläther   
50 Teilen Mangandioxyd
30 Teilen Kupfer I Oxyd
15 Teilen Kobaltoxyd
5 Teilen Silberoxyd und
200 Teilen Aluminiumsilikat (Zeolith oder Molekular sieb 13 X der Linde Comp. Abteilung der
Union Carbide Corporation) oder Aktiv
Bentonit zu einer Paste angerieben und in einem Druckgefäss mit Kohlendioxyd und Stickstoff bei 50 atü gesättigt.



   Vor dem Verdüsen resp. Verschäumen werden auf 100 Gewichtsteile ca. 5 Gewichtsteile einer   Ct2-Cl8    Säure, bei der die Carboxylgruppen an einem tertiären C-Atom steht, zugesetzt und dann die Masse durch Wärme beim Entspannen koaguliert.



   Die entspannte Schaumbahn wird in einer Natronlaugewanne bei   80-90     C verseift, gewaschen, ausgequetscht und getrocknet. Es entsteht ein hydrophiler Schaum, der bis zu 600 C Temperatur Kohlenoxyd leicht zu Kohlendioxyd oxydiert und als Abgasfilter in Auspufftöpfen usw. verwendet werden kann.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Filter zur Reinigung von Gasen, z. B. Abgasen, Dämpfen und Luft, dadurch gekennzeichnet, dass es einen organischen, hydrophilen, offenzelligen Schaumstoffkörper als Träger aufweist, dem ein Katalysator einverleibt ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es ein katalytisch wirkendes, Metalloxyde aufweisendes Redoxsystem enthält.

   2. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es ausser einem katalytisch wirkenden Redoxsystem andere Reaktionsvermittler, die auch katalytisch wirken können, enthält.

   3. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es Montmorillonit als Eiweiss und deren Zersetzungsprodukte bindendes Mittel enthält.

   4. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass s der Träger aus vernetztem oder linearem Polyurethan besteht.

   5. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Phenolharz besteht.

   6. Filter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Redoxsystem aus leicht oxydierund reduzierbaren anorganischen Verbindungen, wie Kupferoxyde, Manganoxyde in Gegenwart von Kaliumcarbonat, Silberoxyde, Eisenoxyde oder aus leicht oxydier- und reduzierbaren organischen Verbindungen enthält.