DE10101313A1 - Foam filter insert pore size continually varied as required by turbidity sensor-regulated external pressure unit - Google Patents
Foam filter insert pore size continually varied as required by turbidity sensor-regulated external pressure unitInfo
- Publication number
- DE10101313A1 DE10101313A1 DE10101313A DE10101313A DE10101313A1 DE 10101313 A1 DE10101313 A1 DE 10101313A1 DE 10101313 A DE10101313 A DE 10101313A DE 10101313 A DE10101313 A DE 10101313A DE 10101313 A1 DE10101313 A1 DE 10101313A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- filter
- filtration
- fluid
- housing
- bellows
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/13—Supported filter elements
- B01D29/23—Supported filter elements arranged for outward flow filtration
- B01D29/27—Filter bags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
- B01D29/668—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps with valves, e.g. rotating valves for coaxially placed filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/76—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating
- B01D29/80—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating for drying
- B01D29/82—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating for drying by compression
- B01D29/824—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating for drying by compression using pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
- B01D37/04—Controlling the filtration
- B01D37/041—Controlling the filtration by clearness or turbidity measuring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
- B01D37/04—Controlling the filtration
- B01D37/043—Controlling the filtration by flow measuring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
- B01D37/04—Controlling the filtration
- B01D37/046—Controlling the filtration by pressure measuring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/003—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
- B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
- B01D46/70—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/18—Filters characterised by the openings or pores
- B01D2201/184—Special form, dimension of the openings, pores of the filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2275/30—Porosity of filtering material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtrationsverfahren und eine Filtrationseinrichtung zur Abtrennung von festen, flüssigen oder gelösten Stoffen aus einem Fluid. Das Fluid wird hierbei durch ein kompressibles Filter geleitet, in welchem sich die abzutrennenden Stoffe abscheiden.The present invention relates to a filtration method and Filtration device for the separation of solid, liquid or dissolved substances from a fluid. The fluid is passed through a compressible filter, in which the substances to be separated separate out.
Die beschriebene Filtrationsvorrichtung sowie das beschriebene Filtrationsverfahren werden häufig eingesetzt, um feste oder flüssige Teilchen von Fluiden, wie Flüssigkeiten (Suspensionen oder Emulsionen) oder Gasen (Stäuben oder Aerosolen) abzutrennen. Hierbei werden die verschiedenen Filtrations verfahren beispielsweise nach Art des Filtermediums unterschieden.The filtration device described and the one described Filtration processes are often used to remove solid or liquid particles from Fluids, such as liquids (suspensions or emulsions) or gases (dusts or aerosols). Here are the different filtrations process, for example, differentiated according to the type of filter medium.
Bei der Tiefenfiltration, auf die sich die vorliegende Erfindung insbesondere bezieht, erfolgt die Abtrennung der Teilchen in der Tiefe des jeweiligen für das Fluid durchlässigen Filtermediums. Bei der hiervon zu unterscheidenden Kuchenfiltration wird das Filtermedium während der Filtration aus dem abzutrennenden Gut erst aufgebaut. Die Tiefenfiltration eignet sich besonders für die Gewinnung reiner Filtrate, während die Kuchenfiltration in der Regel zur Substanzgewinnung aus Suspensionen verwendet wird.In depth filtration, to which the present invention relates in particular relates, the separation of the particles takes place in the depth of the respective for the Fluid permeable filter medium. The one to be distinguished from this Cake filtration is the filter medium during the filtration from the Good to be separated built up. Deep filtration is particularly suitable for the extraction of pure filtrates, while the cake filtration is usually used Substance extraction from suspensions is used.
Zur Tiefenfiltration werden als Filter oftmals poröse Haufwerke beispielsweise aus Sand, Kies, halbgebrannten Dolomiten oder Anthrazit eingesetzt. Zur Aufbereitung von Wässern oder der Reinigung von Abwässern wird neuerdings auch Polystyrol verwendet.Porous piles are often used as filters for deep filtration made of sand, gravel, half-burned Dolomites or anthracite. For Treatment of water or the treatment of waste water is becoming more and more common also used polystyrene.
Die Abtrennung der Teilchen aus den Fluiden erfolgt bei der Tiefenfiltration, indem die Teilchen von den kleineren Poren oder Öffnungen im Filter zurückgehalten werden oder an dem Filter beispielsweise in den durchströmten Kapillaren adsorbieren.The particles are separated from the fluids during deep filtration, by removing the particles from the smaller pores or openings in the filter be retained or on the filter, for example in the flow Adsorb capillaries.
Zur Tiefenfiltration sind im Stand der Technik zahlreiche Verfahren bekannt.Numerous processes for deep-bed filtration are known in the prior art.
Die DE 26 47 261 beschreibt ein Tiefbettfilter mit zwei vertikal übereinander angeordneten Filterschichten aus Körnern. Die Körner der oberen Schicht sind gleichförmig ausgebildet und bestehen aus einem synthetischen Material. Das spezifische Gewicht der Körner der unteren Schicht ist höher als dasjenige der Körner der oberen Schicht. Die Reinigung des Filters erfolgt durch Rückspülen. Die Filterschichten ordnen sich nach dem Rückspülen wieder so an, daß ein Vermischen der Filterschichten nur in dem Berührungsbereich beider Filterschichten stattfindet.DE 26 47 261 describes a low-bed filter with two vertically one above the other arranged filter layers made of grains. The grains of the top layer are uniformly formed and consist of a synthetic material. The specific gravity of the grains of the lower layer is higher than that of the Grains of the upper layer. The filter is cleaned by backwashing. After backwashing, the filter layers arrange themselves again in such a way that Mix the filter layers only in the contact area of both Filter layers takes place.
Die GB 21 91 109 bezieht sich auf ein Filter zur Abreinigung von Wasser. Das Filter kann aus mehreren Schichten aufgebaut sein, die aus retikulierten Polyether-Polyurethanen bestehen.GB 21 91 109 relates to a filter for cleaning water. The Filters can be made up of multiple layers that are reticulated Polyether polyurethanes exist.
In dem US Patent 4,303,533 wird ein Verfahren zur Entfernung von suspendierten Partikeln aus Flüssigkeiten beschrieben. Die Flüssigkeiten werden bei dem beschriebenen Verfahren durch ein Filter mit mindestens zwei Schichten aus offenzelligen, kompressiblen und hydrophoben Polymermaterialien geführt. Zur Reinigung des Filters wird dieses komprimiert.U.S. Patent 4,303,533 describes a method of removing suspended Particles from liquids described. The liquids are at the described method by a filter with at least two layers open-cell, compressible and hydrophobic polymer materials. For Cleaning the filter compresses it.
Die DE 29 01 335 bezieht sich auf ein Filtrationsverfahren, mit welchem sich hydrophobe Flüssigkeiten aus Wasser abtrennen lassen. Die Abtrennung erfolgt mittels Polyurethanschaumpartikeln, welche die hydrophoben Flüssigkeiten in dem Schaum zurückhalten. Durch Auspressen der Schaumpartikel nach der Filtration können die hydrophoben Flüssigkeiten gewonnen werden.DE 29 01 335 relates to a filtration process with which Allow hydrophobic liquids to be separated from water. The separation takes place by means of polyurethane foam particles, which in the hydrophobic liquids hold back the foam. By squeezing the foam particles after the The hydrophobic liquids can be obtained by filtration.
In der EP 0 608 441 B 1 wird eine Filtrationsvorrichtung zur Abtrennung feiner Feststoffpartikel beschrieben. Das Filtermaterial besteht aus einer Anhäufung fasriger Klumpen, die während des Filtervorgangs zwischen einer unteren und einer oberen Platte eingeklemmt werden, um unnötige Lufträume zu eliminieren. Zur Reinigung des Filtermaterials wird die untere Platte entfernt, damit die fasrigen Klumpen frei in einem Reinigungsbad schweben können.In EP 0 608 441 B1 a filtration device for the separation is finer Solid particles described. The filter material consists of an accumulation fibrous lump that separates between a lower and an upper plate to eliminate unnecessary air spaces. To clean the filter material, the lower plate is removed so that the fibrous lumps can float freely in a cleaning bath.
Die DE 197 38 067 beschreibt schließlich eine Einrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten unter Verwendung eines kompressiblen Filtermediums aus fasrigen Kunststoffbällen. Während des Filterns sind die Kunststoffbälle zwischen zwei Lochplatten komprimiert. Zur Reinigung der Filterbälle werden die Lochplatten auseinander gefahren.DE 197 38 067 finally describes a device for filtering Liquids using a compressible filter medium made of fibrous Plastic balls. During filtering, the plastic balls are between two Perforated plates compressed. The perforated plates are used to clean the filter balls spread apart.
Gemeinsam ist den bekannten Verfahren, daß die diffizile Einstellung des Verhältnisses der Porengröße des Filtermaterials zu der Größe der abzutrennenden Teilchen vor der Filtration vorgenommen werden muß und häufig nicht optimal getroffen wird. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn Fluide mit einem breiten Partikelgrößenspektrum filtriert werden müssen oder die Menge und die Zusammensetzung der abzutrennenden Stoffe in den Fluiden starken zeitlichen Schwankungen unterworfen sind, beispielsweise bei der Aufreinigung von Abwasser. Durch diese nicht immer optimale Anpassung der Filter an die abzutrennenden Stoffe kommt es häufig zu unzureichenden Filtratqualitäten. Eine unzureichende Anpassung der Filter an die abzutrennenden Stoffe führt regelmäßig auch zu einer vorzeitigen Verstopfung der Filter, woraus kurze Filterstandzeiten resultieren. Hierdurch werden die Betriebskosten unnötig erhöht. Common to the known methods that the difficult setting of the Ratio of the pore size of the filter material to the size of the material to be separated Particles must be made before filtration and often not optimal is hit. This is especially the case when fluids with a wide range Particle size spectrum must be filtered or the amount and the Composition of the substances to be separated in the fluids strong temporal Are subject to fluctuations, for example in the purification of Sewage. Due to this not always optimal adaptation of the filter to the substances to be separated often lead to insufficient filtrate qualities. A insufficient adaptation of the filter to the substances to be separated regularly also leading to premature clogging of the filters, resulting in short Filter service life results. This increases the operating costs unnecessarily.
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, sowohl ein einfaches, effektives und kostengünstiges Filtrationsverfahren als auch eine einfache, effektive und kostengünstige Filtrationsvorrichtung zur Abtrennung von festen, flüssigen oder gelösten Stoffen aus Fluiden bereitzustellen.The present invention was therefore based on the object, both a simple, effective and inexpensive filtration process as well simple, effective and inexpensive filtration device for the separation of to provide solid, liquid or dissolved substances from fluids.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Filtrationsverfahren zur Abtrennung von festen, flüssigen oder gelösten Stoffen aus einem Fluid, bei welchem das Fluid durch mindestens ein kompressibles Filter geleitet wird und das Filter durch Beaufschlagung mit Druck an die abzutrennenden Stoffe angepaßt wird und/oder die Effektivität des Filters hierdurch eingestellt wird sowie durch eine Filtrationsvorrichtung zur Abtrennung von festen, flüssigen und gelösten Stoffen aus einem Fluid, welche wenigstens ein Gehäuse mit Zu- und Ablauf aufweist, in welchem wenigstens ein, von einem flexiblen Material umgebenes, kompressibles Filter vorgesehen ist, welches mit Hilfe wenigstens einer Vorrichtung komprimiert oder dekomprimiert werden kann.This problem is solved by a filtration process for the separation of solid, liquid or dissolved substances from a fluid in which the fluid is passed through at least one compressible filter and the filter through Applying pressure is adapted to the substances to be separated and / or the effectiveness of the filter is hereby set and by a Filtration device for the separation of solid, liquid and dissolved substances from a fluid, which has at least one housing with inlet and outlet, in which is at least one compressible surrounded by a flexible material Filter is provided, which with the help of at least one device can be compressed or decompressed.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß auf zeitlich schnell wechselnde Konzentrationen und Zusammensetzungen an festen, flüssigen oder gelösten Stoffen in dem Fluid mit einer Anpassung des Filters schnell reagiert werden kann und das Filter somit optimal auf die abzutrennenden Stoffe eingestellt werden kann. Dies gilt insbesondere für Fluide, die abzutrennende Partikel aufweisen, deren Partikelgrößen zeitlich stark variieren. Durch die Beaufschlagung des Filters mit unterschiedlichen Drücken können die Porengrößen in dem Filter den sich ändernden Partikelgrößen angepaßt werden. Ein vorzeitiges Verstopfen des Filters mit groben Partikeln kann dadurch verhindert werden, wodurch die Filter weniger oft außer Betrieb gesetzt und gereinigt werden müssen. Die Filterstandzeiten können mit Hilfe der vorliegenden Erfindung also erhöht werden. Die vorliegende Erfindung stellt somit ein kostengünstiges Filtrationsverfahren bereit. Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Erfindung, die Filtereffektivität und somit gewünschte Abreicherungsgrade in dem aufzureinigenden Fluid einzustellen. The method according to the invention has the advantage that it is quick in time changing concentrations and compositions of solid, liquid or Solutes in the fluid respond quickly with an adjustment of the filter and the filter can thus be optimally adapted to the substances to be separated can be adjusted. This is especially true for fluids that need to be separated Have particles whose particle sizes vary greatly over time. Through the Different pressures can be applied to the filter Pore sizes in the filter are adapted to the changing particle sizes. This can lead to premature clogging of the filter with coarse particles can be prevented, making the filters out of service less often need to be cleaned. The filter service life can be determined with the help of the present Invention thus be increased. The present invention thus adjusts inexpensive filtration process ready. In addition, the present invention, the filter effectiveness and thus desired Degrees of depletion in the fluid to be purified.
Unter den Begriff Fluide fallen sowohl Flüssigkeiten als auch Gase.The term fluids includes both liquids and gases.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können aus Fluiden fein verteilte Stoffe (zusammen als sog. Dispersionen bezeichnet) abgetrennt werden. Es können Feststoffpartikel aus Flüssigkeiten (sog. Suspensionen) oder Feststoffpartikel aus Gasen (sog. Stäube) abgetrennt werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch flüssige Stoffe, die in Form von Tropfen vorliegen, aus Flüssigkeiten (sog. Emulsionen) oder Gasen (sog. Aerosole) entfernt werden. Es können aus Flüssigkeiten als Fluide auch flüssige Stoffe abgetrennt werden, die mit der Flüssigkeit eine Mischungslücke bilden. Beispiele hierfür sind hydrophobe Flüssigkeiten in Wasser als Fluid. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können auch lösbare oder gelöste Stoffe, beispielsweise Wasserinhaltsstoffe, wie Salze und deren Ionen, wie Metallsalzionen, beispielsweise Schwermetallionen, aus Flüssigkeiten als Fluide abgetrennt werden.With the method according to the invention, finely divided substances can be made from fluids (collectively referred to as so-called dispersions). It can Solid particles from liquids (so-called suspensions) or solid particles Gases (so-called dusts) are separated. With the help of the invention Processes can also be made from liquid substances that are in the form of drops Liquids (so-called emulsions) or gases (so-called aerosols) are removed. It can be separated from liquids as fluids also liquid substances that form a mixture gap with the liquid. examples for this are hydrophobic liquids in water as a fluid. With the help of the present Invention can also be detachable or dissolved substances, for example Water constituents, such as salts and their ions, such as metal salt ions, for example heavy metal ions, separated from liquids as fluids become.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden aus Fluiden vorzugsweise Feststoffteilchen mit Teilchengrößen bis hinunter zu kolloiden Dimensionen (<105 cm), die in dem Fluid ungelöst vorliegen, abgetrennt.In the context of the present invention, solid particles with particle sizes down to colloidal dimensions (<10 5 cm), which are undissolved in the fluid, are preferably separated from fluids.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können gelöste Stoffe oder dispergierte Stoffe mit einer Partikelgröße von Ionenradien (etwa 100 µm) bis zum mm- Bereich aus Fluiden abgetrennt werden. Besonders vorteilhaft können Stoffe abgetrennt werden, die eine Partikelgröße von bevorzugt etwa 1 µm bis 1000 µm, weiter bevorzugt von etwa 1 µm bis 100 µm, besonders bevorzugt von 1 µm bis 50 µm, aufweisen.With the help of the present invention, solutes or dispersed Substances with a particle size of ionic radii (approx. 100 µm) up to the mm Area are separated from fluids. Substances can be particularly advantageous are separated, the particle size of preferably about 1 micron to 1000 microns, more preferably from about 1 µm to 100 µm, particularly preferably from 1 µm to 50 µm.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können jegliche, dem Fachmann bekannte, kompressible Filter eingesetzt werden. Diese können beispielsweise in Form von Filtermatten oder Filterhaufwerken vorliegen. Die Filter weisen vorzugsweise eine poröse Struktur auf. Darüber hinaus werden elastische Filtermaterialien bevorzugt.Within the scope of the present invention, any, the expert known, compressible filters are used. These can, for example, in Form of filter mats or filter piles. The filters point preferably a porous structure. They also become elastic Filter materials preferred.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines kompressiblen Filters aus geschäumtem Filtermaterial herausgestellt. Geschäumte Filtermaterialien können eine hohe Adsorptionsfähigkeit aufweisen. Sie können große Oberflächen zur Verfügung stellen. Darüber hinaus existiert in geschäumten Materialien ein breites Größenspektrum von zur Adsorption befähigten Poren. Offenzellige Schäume werden bevorzugt.The use of a compressible filter has proven to be particularly advantageous foamed filter material exposed. Foamed filter materials can have a high adsorption capacity. You can use large surfaces Make available. In addition, there is a wide range in foamed materials Size range of pores capable of adsorption. Open cell foams are preferred.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können nativ geschäumte Materialien, d. h. natürlich vorkommende Schäume, Verwendung finden. Vorzugsweise werden künstlich erzeugte, d. h. synthetische Schäume eingesetzt. Dies können organische Polymermaterialien sein. Bevorzugt sind elastische, organische Polymere. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Schäume aus Kunststoffen besonders bevorzugt.In the context of the present invention, natively foamed materials, d. H. naturally occurring foams, find use. Preferably are artificially generated, d. H. synthetic foams used. You can organic polymer materials. Elastic, organic are preferred Polymers. In the context of the present invention, foams are made Plastics particularly preferred.
Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Schäume eingesetzt, die ein Raumgewicht von 10 bis 1000 g/l, vorzugsweise von 20 bis 900 g/l und besonders bevorzugt von 40 bis 60 g/l besitzen.According to the invention, foams are preferably used that have a Density from 10 to 1000 g / l, preferably from 20 to 900 g / l and especially preferably have from 40 to 60 g / l.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Schäume eingesetzt werden, die mit Hilfe von chemischen Treibmitteln hergestellt werden. Diese weisen vorzugsweise Raumgewichte von mehr als 200 g/l auf. Beispiel hierfür ist Polyvinylchlorid (PVC). In the context of the present invention, foams can be used that with the help of chemical blowing agents. These point preferably density of more than 200 g / l. Example of this is Polyvinyl chloride (PVC).
Des weiteren können thermoplastische Schäume Verwendung finden, die mit physikalischen Treibmitteln hergestellt werden. Diese weisen vorzugsweise Dichten von 10 g/l bis 500 g/l auf. Das Schäumen dieser Schäume kann erfolgen durch Extrusion der gasbeladenen Schmelze (XPS) oder durch Expansion, wobei die Polymerpartikel vorgeschäumt und später zu einem Formteil verschweißt werden (EPS, EPP). Beispiele für derartige Schäume sind Polystyrol und Polypropylen (EPP).Furthermore, thermoplastic foams can be used, which with physical blowing agents are produced. These preferably point Densities from 10 g / l to 500 g / l. These foams can be foamed by extrusion of the gas-laden melt (XPS) or by expansion, where the polymer particles are pre-foamed and later welded into a molded part be (EPS, EPP). Examples of such foams are polystyrene and Polypropylene (EPP).
Des weiteren können Spezialschäume verwendet werden, bei welchen die Schaumherstellung durch Einschlagen von Luft erfolgt, wie beispielsweise bei den Copolymeren Styrol und Butadien. Weitere Spezialschäume sind Schäume, die durch Kondensation und Entmischung in der flüssigen Phase hergestellt werden. Beispiele hierfür sind spinodale Entmischungen oder der sog. Sol-Gel- Prozeß, beispielsweise SiO2 - "Aerogel" mit einem Raumgewicht bis 30 g/l oder organische "Aerogele" wie Polystyrol/Cyclohexan.Furthermore, special foams can be used in which the foam is produced by blowing in air, such as, for example, the copolymers styrene and butadiene. Other special foams are foams that are produced by condensation and segregation in the liquid phase. Examples include spinodal segregation or the so-called sol-gel process, for example SiO 2 “airgel” with a density of up to 30 g / l or organic “aerogels” such as polystyrene / cyclohexane.
Reaktionsschäume können im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls eingesetzt werden. Dies können beispielsweise Melamin-Formaldehydharze sein, die vorzugsweise unter Verwendung physikalischer Treibmittel hergestellt werden. Besonders bevorzugt werden Hart- oder Weichschäume des Polyurethans eingesetzt, die unter Verwendung chemischer und/oder physikalischer Treibmittel hergestellt werden können.Reaction foams can also be used in the context of the present invention be used. These can be, for example, melamine-formaldehyde resins, which are preferably made using physical blowing agents become. Rigid or soft foams of the polyurethane are particularly preferred used using chemical and / or physical blowing agents can be produced.
Es werden Polyurethanschaumstoffe auf der Basis von Polyetherolen und aromatischen Isocyanaten bevorzugt. Die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen erfolgt nach allgemein bekannten Verfahren, beispielsweise durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in Gegenwart von gegebenenfalls Katalysatoren, Treibmitteln, Zusatzstoffen und/oder Hilfsmitteln. Die Ausgangsstoffe für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Polyurethanschaumstoffe werden nachfolgend beispielhaft beschrieben.There are polyurethane foams based on polyetherols and aromatic isocyanates preferred. The production of Polyurethane foams are made using generally known methods, for example, by reacting isocyanates with isocyanates reactive compounds in the presence of optionally catalysts, Blowing agents, additives and / or auxiliaries. The raw materials for the Production of the polyurethane foams which can be used according to the invention described below as an example.
Als Isocyanate können die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und vorzugsweise aromatischen organischen Isocyanate, bevorzugt mehrfunktionelle, besonders bevorzugt Diisocyanate, eingesetzt werden.As isocyanates, the known aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and preferably aromatic organic isocyanates, preferably polyfunctional, particularly preferably diisocyanates become.
Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1,12-Dodecan-diisocyanat, 2-Ethyl tetramethylen-diisocyanat-1,4, 2-Methyl-pentamethylen-diisocyanat-1,5, Tetra methylen-diisocyanat-1,4 und vorzugsweise Hexamethylen-diisocyanat-1,6; cycloaliphatische Diisocyanate, wie Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl- 5-isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophoron-diisocyanat), 2,4- und 2,6- Hexahydrotoluylen-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,2'- und 2,4'-Dicyclohexylmethan-diisocyariat sowie die entsprechenden Isomerengemische, aromatische Di- und Polyisocyanate, wie z. B. 2,4- und 2,6- Toluylen-diisocyanat (TDI) und die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Diphenylmethan-diisocyanat (MDI) und die entsprechenden Isomerengemische, Naphthalin-1,5-diisocyanat (NDI), Mischungen aus 4,4'- und 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanaten, Mischungen aus NDI und 4,4'- und/oder 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanaten, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl (TODI), Mischungen aus TODI und 4,4'- und/oder 2,4'-Diphenylmethan diisocyanaten, Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, Mischungen aus 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenylpolymethylen polyisocyanaten (Roh-MDI) und Mischungen aus Roh-MDI und Toluylen- diisocyanaten. Die organischen Di- und Polyisocyanate können einzeln oder in Form ihrer Mischungen eingesetzt werden.Examples include: alkylene diisocyanates with 4 to 12 Carbon atoms in the alkylene radical, such as 1,12-dodecane diisocyanate, 2-ethyl tetramethylene-diisocyanate-1,4, 2-methyl-pentamethylene-diisocyanate-1,5, tetra methylene diisocyanate 1,4 and preferably hexamethylene diisocyanate 1,6; cycloaliphatic diisocyanates, such as cyclohexane-1,3- and -1,4-diisocyanate as well any mixtures of these isomers, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl 5-isocyanatomethyl-cyclohexane (isophorone diisocyanate), 2,4- and 2,6- Hexahydrotoluylene diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, 4,4'-, 2,2'- and 2,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding Isomeric mixtures, aromatic di- and polyisocyanates, such as. B. 2,4- and 2,6- Toluene diisocyanate (TDI) and the corresponding isomer mixtures, 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and the corresponding Mixtures of isomers, naphthalene-1,5-diisocyanate (NDI), mixtures of 4,4'- and 2,4'-diphenylmethane diisocyanates, mixtures of NDI and 4,4'- and / or 2,4'-diphenylmethane diisocyanates, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl (TODI), mixtures of TODI and 4,4'- and / or 2,4'-diphenylmethane diisocyanates, polyphenyl polymethylene polyisocyanates, mixtures of 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-diphenylmethane diisocyanates and polyphenylpolymethylene polyisocyanates (raw MDI) and mixtures of raw MDI and toluene diisocyanates. The organic di- and polyisocyanates can be used individually or in Form of their mixtures are used.
Häufig werden auch sogenannte modifizierte mehrwertige Isocyanate, d. h. Produkte, die durch chemische Umsetzung organischer Di- und/oder Polyisocyanate erhalten werden, verwendet. Beispielhaft genannt seien Ester-, Harnstoff-, Biuret-, Allophanat-, Carbodiimid-, Isocyanurat-, Uretdion- und/oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate. Im einzelnen kommen beispielsweise in Betracht: Urethangruppen enthaltende organische, vorzugsweise aromatische Polyisocyanate mit NCO-Gehalten von 33,6 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, modifiziertes 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, modifizierte 4,4'- und 2,4'- Diphenylmethan-diisocyanatmischungen, modifiziertes NDI, modifiziertes TODI, modifiziertes Roh-MDI und/oder 2,4- bzw. 2,6-Toluylen-diisocyanat, wobei als Di- bzw. Polyoxyalkylenglykole, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, beispielsweise genannt seien: Diethylen-, Dipropylenglykol, Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxypropylen-polyoxyethylen glykole, -triole und/oder -tetrole. Geeignet sind auch NCO-Gruppen enthaltende Prepolymere mit NCO-Gehalten von 25 bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise von 21 bis 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt aus beispielsweise Polyester- und/oder vorzugsweise Polyetherpolyolen und 4,4'-Diphenylmethan diisocyanat, Mischungen aus 2,4'- und 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, NDI, TODI, Mischungen aus NDI und Isomeren des MDI, 2,4- und/oder 2,6-Toluylen diisocyanaten oder Roh-MDI. Bewährt haben sich ferner flüssige, Carbodiimidgruppen und/oder Isocyanuratringe enthaltende Polyisocyanate mit NCO-Gehalten von 33,6 bis 15, vorzugsweise 31 bis 21 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, z. B. auf Basis von 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2'-Diphenylmethan diisocyanat, NDI, TODI und/oder 2,4- und/oder 2,6-Toluylen-diisocyanat.So-called modified polyvalent isocyanates, ie. H. Products by chemical conversion of organic di- and / or Polyisocyanates obtained are used. Examples include ester Urea, biuret, allophanate, carbodiimide, isocyanurate, uretdione and / or Di- and / or polyisocyanates containing urethane groups. Come in detail for example into consideration: organic, preferably containing urethane groups aromatic polyisocyanates with NCO contents of 33.6 to 15% by weight, preferably from 31 to 21% by weight, based on the total weight, modified 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, modified 4,4'- and 2,4'- Diphenylmethane diisocyanate mixtures, modified NDI, modified TODI, modified crude MDI and / or 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, where as Di- or polyoxyalkylene glycols, which are used individually or as mixtures can be mentioned, for example: diethylene glycol, dipropylene glycol, Polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxypropylene polyoxyethylene glycols, triols and / or tetrols. NCO groups are also suitable Prepolymers with NCO contents of 25 to 3.5 wt .-%, preferably from 21 to 14% by weight, based on the total weight, made from, for example Polyester and / or preferably polyether polyols and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, mixtures of 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI, mixtures of NDI and isomers of MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanates or raw MDI. Liquid, Polyisocyanates containing carbodiimide groups and / or isocyanurate rings NCO contents of 33.6 to 15, preferably 31 to 21 wt .-%, based on the Total weight, e.g. B. based on 4,4'-, 2,4'- and / or 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI and / or 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate.
Die modifizierten Polyisocyanate können miteinander oder mit unmodifizierten organischen Polyisocyanaten wie z. B. 2,4'-, 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, NDI, TODI, Roh-MDI, 2,4- und/oder 2,6-Toluylen-diisocyanat gegebenenfalls gemischt werden.The modified polyisocyanates can be used together or with unmodified ones organic polyisocyanates such. B. 2,4'-, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, NDI, TODI, crude MDI, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate if necessary be mixed.
Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen mit üblicherweise mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen, üblicherweise Hydroxyl- und/oder Aminogruppen, werden zweckmäßigerweise solche mit einer Funktionalität von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6, und einem Molekulargewicht von üblicherweise 60 bis 10000, verwendet. Bewährt haben sich z. B. Polyetherpolyamine und/oder vorzugsweise Polyole ausgewählt aus der Gruppe der Polyetherpolyole, Polyester polyole, Polythioether-polyole, Polyesteramide, hydroxylgruppenhaltigen Poly acetale und hydroxylgruppenhaltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyole. Vorzugsweise Anwendung finden Polyesterpolyole und/oder Polyetherpolyole, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden können.As isocyanate-reactive compounds with usually at least two reactive hydrogen atoms, usually hydroxyl and / or Amino groups are expediently those with a functionality of 2 to 8, preferably 2 to 6, and a molecular weight of usually 60 up to 10,000. Have proven themselves. B. polyether polyamines and / or preferably polyols selected from the group of polyether polyols, polyesters polyols, polythioether polyols, polyester amides, hydroxyl-containing poly acetal and hydroxyl-containing aliphatic polycarbonates or Mixtures of at least two of the polyols mentioned. Preferably Polyester polyols and / or polyether polyols are used, the following known methods can be produced.
Die Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Molekulargewicht von üblicherweise 500 bis 3000, vorzugsweise 1200 bis 3000 und insbesondere 1800 bis 2500.The polyester polyols preferably have a functionality of 2 to 4, in particular 2 to 3, and a molecular weight of usually 500 to 3000, preferably 1200 to 3000 and especially 1800 to 2500.
Die Polyetherpolyole, besitzen eine Funktionalität von vorzugsweise 2 bis 6 und üblicherweise Molekulargewichte von 500 bis 8000.The polyether polyols have a functionality of preferably 2 to 6 and usually molecular weights from 500 to 8000.
Als Polyetherpolyole eignen sich beispielsweise auch polymermodifizierte Polyetherpolyole, vorzugsweise Pfropfpolyetherpolyole, insbesondere solche auf Styrol- und/oder Acrylnitrilbasis, die durch in situ Polymerisation von Acrylnitril, Styrol oder vorzugsweise Mischungen aus Styrol und Acrylnitril hergestellt werden können.For example, polymer-modified polyols are also suitable as polyether polyols Polyether polyols, preferably graft polyether polyols, especially those Styrene and / or acrylonitrile base, which is obtained by in situ polymerization of acrylonitrile, Styrene or preferably mixtures of styrene and acrylonitrile can be.
Die Polyetherpolyole können ebenso wie die Polyesterpolyole einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden. Ferner können sie mit den Pfropf polyetherpolyolen oder Polyesterpolyolen sowie hydroxylgruppenhaltigen Polyesteramiden, Polyacetalen und/oder Polycarbonaten gemischt werden.Like the polyester polyols, the polyether polyols can be used individually or in Form of mixtures can be used. They can also use the graft polyether polyols or polyester polyols and those containing hydroxyl groups Polyesteramides, polyacetals and / or polycarbonates are mixed.
Als Polyolkomponenten werden dabei für Polyurethanhartschaumstoffe, die gegebenenfalls Isocyanuratstrukturen aufweisen können, insbesondere hochfunktionelle Polyole, insbesondere Polyetherpolyole auf Basis hochfunktioneller Alkohole, Zuckeralkohole und/oder Saccharide als Startermoleküle, für flexible Schäume insbesondere 2- und/oder 3-funktionelle Polyether- und/oder Polyesterpolyole auf Basis Glyzerin und/oder Trimethylolpropan und/oder Glykolen als Startermoleküle bzw. zu veresternde Alkohole eingesetzt. Die Herstellung der Polyetherpolyole erfolgt dabei nach einer bekannten Technologie. Geeignete Alkylenoxide zur Herstellung der Polyole sind beispielsweise Tetrahydrofuran, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3- Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und 1,2-Propylenoxid. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden Alkylenoxide verwendet, die zu primären Hydroxylgruppen in dem Polyol führen. Besonders bevorzugt werden als Polyole solche eingesetzt, die zum Abschluß der Alkoxylierung mit Ethylenoxid alkoxyliert wurden und damit primäre Hydroxylgruppen aufweisen. Zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen verwendet man bevorzugt Polyole mit einer Funktionalität von 2 bis 2,2 und keine Vernetzungsmittel.The polyol components used for rigid polyurethane foams are: may have isocyanurate structures, in particular highly functional polyols, especially based on polyether polyols highly functional alcohols, sugar alcohols and / or saccharides as Starter molecules, for flexible foams, especially 2- and / or 3-functional ones Polyether and / or polyester polyols based on glycerin and / or Trimethylolpropane and / or glycols as starter molecules or to be esterified Alcohols used. The production of the polyether polyols follows a known technology. Suitable alkylene oxides for the preparation of the Examples of polyols are tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- and 2,3- Butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and 1,2-propylene oxide. The alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as mixtures be used. Alkylene oxides are preferably used which are primary Lead hydroxyl groups in the polyol. Polyols are particularly preferred those used to complete the alkoxylation with ethylene oxide were alkoxylated and thus have primary hydroxyl groups. For Production of thermoplastic polyurethanes is preferred Polyols with a functionality of 2 to 2.2 and no crosslinking agents.
Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können des weiteren Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel verwendet werden. Beispielsweise zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften der mit diesen Substanzen hergestellten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, z. B. der Härte, kann sich der Zusatz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder gegebenenfalls auch Gemischen davon als vorteilhaft erweisen. Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel können Wasser, Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten von 60 bis < 500, vorzugsweise von 60 bis 300 verwendet werden. In Betracht kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Decandiol-1,10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6 und Bis-(2-hydroxy-ethyl)- hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1,3,5-Trihydroxy-cyclohexan, Glycerin und Trimethylolpropan und niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxide auf Basis Ethylen- und/oder 1,2-Propylenoxid und Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle. Furthermore, as compounds which are reactive toward isocyanates Chain extenders and / or crosslinking agents are used. For example, to modify the mechanical properties of these Substances produced polyisocyanate polyadducts, e.g. B. the hardness, can the addition of chain extenders, crosslinking agents or if appropriate, mixtures thereof also prove to be advantageous. As Chain extenders and / or crosslinking agents can be water, diols and / or Triols with molecular weights from 60 to <500, preferably from 60 to 300 be used. For example, aliphatic, cycloaliphatic and / or araliphatic diols with 2 to 14, preferably 4 to 10 carbon atoms, e.g. B. ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,10-decanediol, o-, m-, p-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, dipropylene glycol and preferably 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and bis (2-hydroxyethyl) - hydroquinone, triols such as 1,2,4-, 1,3,5-trihydroxycyclohexane, glycerin and Trimethylolpropane and low molecular weight hydroxyl groups Polyalkylene oxides based on ethylene and / or 1,2-propylene oxide and diols and / or triplets as starter molecules.
Sofern zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe Kettenverlängerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gegenüber den Isocyanaten reaktiven Verbindungen zum Einsatz, wobei thermoplastische Polyurethane bevorzugt ohne Vernetzungsmittel hergestellt werden.If chain extenders are used to manufacture the polyurethane foams, Crosslinking agents or mixtures thereof are used, these come expediently in an amount of 0 to 20% by weight, preferably 2 to 8 wt .-%, based on the weight of the reactive towards the isocyanates Compounds are used, thermoplastic polyurethanes preferably without Crosslinking agents are produced.
Als Katalysatoren kommen allgemein übliche Verbindungen in Betracht, beispielsweise organische Amine, beispielsweise Triethylamin, Triethylendiamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-butandiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-hexan-1,6-diamin, Dimethylcyclohexylamin, Pentamethyldipropylentriamin, Pentamethyldiethylen triamin, 3-Methyl-6-dimethylamino-3-azapentol, Dimethylaminopropylamin, 1,3- Bisdimethylaminobutan, Bis-(2-dimethylaminoethyl)- ether, N-Ethylmorpholin, N-Methylmorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, 2-Dimethylamino-ethoxy-ethanol, Dimethylethanolamin, Tetramethylhexamethylendiamin, Dimethylamino-N methyl-ethanolamin, N-Methylimidazol, N-(3-Aminopropyl)imidazol, N-(3- Aminopropyl)-2-Methylimidazol, 1-(2-Hydroxyethyl)imidazol, N-Formyl-N,N'- dimethylbutylendiamin, N-Dimethylaminoethylmorpholin, 3,3'-Bis-dimethyl amino-di-n-propylamin und/oder 2,2'-Dipiparazin-diisopropylether, Dimethylpi parazin, N,N'-Bis-(3-aminopropyl)-ethylendiamin und/oder Tris-(N,N- dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin, oder Mischungen enthaltend mindestens zwei der genannten Amine, wobei auch höhermolekulare tertiäre Amine, wie sie beispielsweise in DE-A 28 12 256 beschrieben sind, möglich sind. Des weiteren können als Katalysatoren für diesen Zweck übliche organische Metallverbindungen eingesetzt werden, vorzugsweise organische Zinnverbin dungen, wie Zinn-(II)-salze von organischen Carbonsäuren, z. B. Zinn-(II)-acetat, Zinn-(II)-octoat, Zinn-(II)-ethylhexoat und Zinn-(II)-laurat und die Dialkylzinn- (IV)-salze von organischen Carbonsäuren, z. B. Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinn-maleat und Dioctylzinndiacetat. Bevorzugt können tertiäre aliphatische und/oder cycloaliphatische Amine in den Mischungen in den Mischungen enthalten sein, besonders bevorzugt Triethylendiamin.Compounds which are generally customary are suitable as catalysts, for example organic amines, for example triethylamine, triethylene diamine, Tributylamine, dimethylbenzylamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylene diamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-butanediamine, N, N, N', N'-tetramethyl-hexane-1,6-diamine, Dimethylcyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, pentamethyldiethylene triamine, 3-methyl-6-dimethylamino-3-azapentol, dimethylaminopropylamine, 1,3- Bisdimethylaminobutane, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N-ethylmorpholine, N-methylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, 2-dimethylamino-ethoxyethanol, Dimethylethanolamine, tetramethylhexamethylene diamine, dimethylamino-N methylethanolamine, N-methylimidazole, N- (3-aminopropyl) imidazole, N- (3- Aminopropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxyethyl) imidazole, N-formyl-N, N'- dimethylbutylene diamine, N-dimethylaminoethylmorpholine, 3,3'-bis-dimethyl amino-di-n-propylamine and / or 2,2'-dipiparazine diisopropyl ether, dimethylpi parazin, N, N'-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine and / or tris- (N, N- dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine, or containing mixtures at least two of the amines mentioned, including higher molecular weight tertiary Amines, as described for example in DE-A 28 12 256, are possible. Furthermore, organic catalysts which are customary for this purpose can be used Metal compounds are used, preferably organic tin compound dung, such as tin (II) salts of organic carboxylic acids, e.g. B. tin (II) acetate, Tin (II) octoate, tin (II) ethylhexoate and tin (II) laurate and the dialkyltin (IV) salts of organic carboxylic acids, e.g. B. dibutyltin diacetate, Dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate and dioctyltin diacetate. Prefers can tertiary aliphatic and / or cycloaliphatic amines in the mixtures be contained in the mixtures, particularly preferably triethylenediamine.
Als Treibmittel können gegebenenfalls, bevorzugt zur Herstellung von geschäumten Polyurethanen, allgemein bekannte Treibmittel, wie z. B. Stoffe, die einen Siedepunkt unter Normaldruck im Bereich von -40°C bis 120°C besitzen, Gase und/oder feste Treibmittel und/oder Wasser in üblichen Mengen eingesetzt werden, beispielsweise Kohlendioxid, Alkane und oder Cycloalkane wie beispielsweise Isobutan, Propan, n- oder iso-Butan, n-Pentan und Cyclopentan, Ether wie beispielsweise Diethylether, Methylisobutylether und Dimethylether, Stickstoff, Sauerstoff, Helium, Argon, Lachgas, halogenierte Kohlenwasserstoffe und/oder teilhalogenierte Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Trifluormethan, Monochlortrifluorethan, Difluorethan, Pentafluorethan, Tetrafluorethan oder Mischungen, die mindestens zwei der beispielhaft genannten Treibmittel enthalten.As blowing agents, optionally, preferably for the production of foamed polyurethanes, well-known blowing agents, such as. B. substances that have a boiling point under normal pressure in the range from -40 ° C to 120 ° C, Gases and / or solid blowing agents and / or water are used in customary amounts are, for example carbon dioxide, alkanes and or cycloalkanes such as for example isobutane, propane, n- or iso-butane, n-pentane and cyclopentane, Ethers such as, for example, diethyl ether, methyl isobutyl ether and dimethyl ether, Nitrogen, oxygen, helium, argon, nitrous oxide, halogenated hydrocarbons and / or partially halogenated hydrocarbons such as trifluoromethane, Monochlorotrifluoroethane, difluoroethane, pentafluoroethane, tetrafluoroethane or Mixtures containing at least two of the blowing agents mentioned by way of example contain.
Als Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Schaumstabilisatoren, Zellregler, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische und bakteriostatisch wirkende Substanzen genannt.Examples of auxiliaries and / or additives are surface-active ones Substances, foam stabilizers, cell regulators, fillers, dyes, pigments, Flame retardants, hydrolysis protection agents, fungistatic and bacteriostatic acting substances called.
Üblicherweise werden die organischen Polyisocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 60 bis 10000 g/mol in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen 0,5 bis 5 : 1 vorzugsweise 0,9 bis 3 : 1 und insbesondere 0,95 bis 2 : 1 beträgt. Gegebenenfalls kann es von Vorteil sein, daß die Polyurethane zumindest teilweise Isocyanuratgruppen gebunden enthalten. In diesen Fällen kann ein Verhältnis von NCO-Gruppen der Polyisocyanate zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60 : 1, vorzugsweise 1,5 bis 8 : 1 bevorzugt gewählt werden.Usually the organic polyisocyanates and the opposite Isocyanate-reactive compounds with a molecular weight of 60 to 10000 g / mol implemented in such amounts that the Equivalence ratio of NCO groups of the polyisocyanates to the sum of reactive hydrogen atoms of the compounds reactive towards isocyanates 0.5 to 5: 1, preferably 0.9 to 3: 1 and in particular 0.95 to 2: 1. It may be advantageous if at least the polyurethanes partially contain bound isocyanurate groups. In these cases, a Ratio of NCO groups of the polyisocyanates to the sum of the reactive ones Hydrogen atoms of 1.5 to 60: 1, preferably 1.5 to 8: 1 are preferably chosen become.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt das Filter in Form von Flocken vor. Bevorzugt weisen die Filterflocken eine Flockengröße von 0,1 bis 100 mm, weiter bevorzugt von 5 bis 50 mm und besonders bevorzugt von 5 bis 15 mm, auf. Die Flocken sind vorzugsweise anisodimensional aufgebaut. Hiermit kann eine optimale Raumerfüllung des Filtervolumens erreicht werden. Die Permeabilität des Fluids durch ein Haufwerk von Flocken anisodimensionaler Gestalt ist geringer als durch eine Schüttung kugelförmigen Filtermaterials. Dies wirkt sich vorteilhaft für die Entfernung von Suspensat aus Fluiden aus. Vorteile für die vorliegende Erfindung ergeben sich bei Filterflocken, die eine Siebgängigkeit von 0,1 bis 100 mm, weiter bevorzugt von 5 bis 50 mm und besonders bevorzugt von 5 bis 15 mm, aufweisen. Die Siebgängigkeit wird mit genormten Sieben ermittelt.In a further, advantageous embodiment of the present invention the filter in the form of flakes. The filter flakes preferably have a Flake size from 0.1 to 100 mm, more preferably from 5 to 50 mm and particularly preferably from 5 to 15 mm. The flakes are preferred anisodimensionally constructed. This allows the room to be optimally filled Filter volume can be reached. The permeability of the fluid through a pile of flakes of anisodimensional shape is less than that of a bed spherical filter material. This is beneficial for the removal of Suspensate from fluids. There are advantages for the present invention for filter flakes, which have a sieving capacity of 0.1 to 100 mm, are further preferred from 5 to 50 mm and particularly preferably from 5 to 15 mm. The Sieving ability is determined with standardized sieves.
Das Filter kann für bestimmte Anwendungen funktionelle Gruppen aufweisen, beispielsweise zur Abtrennung gelöster oder ungelöster Wasserinhaltsstoffe, wie Ionen, Salze, Schwermetalle oder Tenside. Hierbei sind beispielhaft zu nennen: anionische Gruppen wie Carboxylgruppen, Sulfonsäure- und Schwefelhaltige organische anionische Gruppen, Phosphonsäure- und Phosphor-haltige anionische Gruppen, Ammoniumgruppen tragende Strukturen (sekundär, tertiär oder bevorzugt quaternäre Ammoniumgruppen), hydrophobe Gruppen wie beispielsweise Paraffingruppen, Aromatengruppen.The filter can have functional groups for certain applications, for example for the separation of dissolved or undissolved water constituents, such as Ions, salts, heavy metals or surfactants. Here are some examples: anionic groups such as carboxyl groups, sulfonic acid and sulfur-containing organic anionic groups, phosphonic and phosphorus-containing anionic Groups, structures bearing ammonium groups (secondary, tertiary or preferably quaternary ammonium groups), hydrophobic groups such as for example paraffin groups, aromatic groups.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Filter mit einer Filterschichtdicke ohne Druckbeaufschlagung von 10 mm bis 2 m, weiter bevorzugt von 10 bis 100 cm und besonders bevorzugt von 10 bis 50 cm, eingesetzt. In the context of the present invention, filters with a Filter layer thickness without pressure from 10 mm to 2 m, further preferably from 10 to 100 cm and particularly preferably from 10 to 50 cm, used.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das kompressible Filter auch aus einer Kombination verschiedener Filtermaterialien bestehen, die beispielsweise in Sandwichbauweise miteinander kombiniert werden.In the context of the present invention, the compressible filter can also be made of a combination of different filter materials, for example in Sandwich construction can be combined.
Durch Beaufschlagung des kompressiblen Filters mit Druck wird dieses in der Regel komprimiert. Filtereigenschaften wie die Porengröße, der Filterwiderstand, die Adsorptionsfähigkeit und die Permeabilität des Fluids können zur Anpassung an den abzutrennenden Stoff oder die abzutrennenden Stoffe in definierter Weise durch Beaufschlagung des Filters mit einem bestimmten Druck eingestellt werden. Auch die Filtereffektivität, respektive der Abreicherungsgrad an abzutrennendem Stoff in dem Fluid, kann hierdurch definiert eingestellt werden. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Fluid mindestens zweimal durch dasselbe Filter oder durch mindestens zwei Filter, die in Reihe, d. h. kaskadenförmig angeordnet sind, geleitet, wobei die Drücke, mit welchen das Filter oder die Filter im Laufe des Filtrationsverfahrens beaufschlagt werden, variiert werden. Vorteile dieser Ausführungsformen sind, daß Fluide in effektiver Weise von festen, flüssigen oder gelösten Stoffen abgereinigt werden können, bei welchen die abzutrennenden Stoffe eine breite Partikelgrößenverteilung aufweisen. Bei jedem Filterdurchgang können Partikel unterschiedlicher Größen abfiltriert werden, indem das/die Filter mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt wird/werden. Eine Ausführungsform, bei welcher das Fluid mehrmals durch dasselbe Filter mit variierender Druckbeaufschlagung geleitet wird, besitzt zudem den Vorteil des geringen apparativen Aufwands. Wird das Fluid durch eine Kaskade von Filtern geleitet, können verschiedene Filtermaterialien für die einzelnen Filter eingesetzt werden. Zudem können die Filter unabhängig voneinander nach verschiedenen partikelgrößenabhängigen Standzeiten außer Betrieb genommen und gereinigt werden. By applying pressure to the compressible filter, this is in the Usually compressed. Filter properties such as pore size, filter resistance, the adsorbability and permeability of the fluid can be adjusted to the substance or substances to be separated in a defined manner by applying a certain pressure to the filter become. Also the filter effectiveness or the degree of depletion substance to be separated in the fluid can hereby be defined. In preferred embodiments of the present invention, the fluid at least twice through the same filter or through at least two filters that in series, d. H. are cascaded, passed, the pressures, with which the filter or filters apply in the course of the filtration process be varied. Advantages of these embodiments are that fluids in be effectively cleaned of solid, liquid or dissolved substances can, in which the substances to be separated a wide Have particle size distribution. There are particles in every filter pass different sizes can be filtered off by using the filter (s) different pressures is / are applied. An embodiment in which varies the fluid several times through the same filter Pressurization also has the advantage of low apparatus expenditure. If the fluid is passed through a cascade of filters, different filter materials can be used for the individual filters. In addition, the filters can be sorted independently from each other particle size-dependent downtimes decommissioned and cleaned become.
Vorzugsweise werden die Drücke, mit welchen das Filter oder die Filter beaufschlagt werden, im Laufe des Filtrationsverfahrens erhöht. Vorteil dieser Verfahrensweise ist, daß zuerst grobe Stoffe, beispielsweise dispergierte Feststoffpartikel mit großen Partikeldurchmessern, und im Laufe des Filtrationsverfahrens immer feinere Stoffe, beispielsweise dispergierte Feststoffpartikel mit kleinen Partikeldurchmessern, abgetrennt werden können. Bei Filtrationsverfahren gemäß des Standes der Technik kommt es oft zur Verstopfung feinporiger Filter durch grobe Partikel, die aufgrund dessen nach kurzer Standzeit gereinigt werden müssen. Dies kann mit der vorliegenden Erfindung durch die optimale Anpassung des Filters an die abzutrennenden Stoffe vermieden werden.Preferably, the pressures with which the filter or filters be increased in the course of the filtration process. Advantage of this The procedure is that first coarse substances, for example dispersed Solid particles with large particle diameters, and in the course of Filtration process always finer substances, for example dispersed Solid particles with small particle diameters can be separated. Filtration processes according to the prior art often occur Blockage of fine-pored filters due to coarse particles, which can cause need to be cleaned for a short period of time. This can be done with the present Invention through the optimal adaptation of the filter to the substances to be separated be avoided.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zwei oder mehr Einzelfilter kaskadenförmig, d. h. in Reihe geschaltet angeordnet, wobei die Drücke, die auf die Einzelfilter wirken, vom ersten bis zum letzten Filter erhöht werden.In a particularly preferred embodiment of the present invention are two or more individual filters cascaded, d. H. connected in series arranged, the pressures acting on the individual filters from the first to the last filter can be increased.
Das Fluid wird bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Aufstrom durch das Filter geleitet. Vorteil dabei ist, daß das Filter nach der Filtration leicht von den Stoffen abgereinigt werden kann, die sich während der Filtration im Filter abgeschieden haben. Die Reinigung des Filters kann erfolgen, in dem ein reiner Fluidstrom im Abstrom durch das Filter geleitet wird. Aufgrund der Gewichtskräfte der abgetrennten Stoffe kann die Reinigung erleichtert werden.In the present invention, the fluid is preferably passed upstream passed the filter. The advantage here is that the filter easily after filtration the substances that can be cleaned during filtration in the filter have deposited. The filter can be cleaned in a clean Fluid flow in the downstream is passed through the filter. Due to the The weight of the separated substances can make cleaning easier.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Druck auf das Filter bevorzugt so eingestellt, daß der fluidmechanische Widerstand des Filters, was der Differenz der Fluiddrücke entspricht, die unmittelbar vor und nach dem Filter gemessen werden, zwischen 102 bis 104 Pa beträgt.In the context of the present invention, the pressure on the filter is preferably set such that the fluid mechanical resistance of the filter, which corresponds to the difference in the fluid pressures measured immediately before and after the filter, is between 10 2 to 10 4 Pa.
Zur Optimierung des Filtrationsprozesses kann der Volumenstrom an Fluid, welcher durch das Filter geleitet wird, definiert eingestellt werden. Durch Variation des Volumenstroms kann die Filtratqualität unmittelbar beeinflußt werden. In der Regel verbessert eine Reduzierung des Volumenstroms an Fluid die Abtrennung der festen, flüssigen oder gelösten Stoffe aus dem Fluid, wodurch die Filtratqualität steigt.To optimize the filtration process, the volume flow of fluid, which is passed through the filter can be defined. By Varying the volume flow can directly affect the filtrate quality become. As a rule, a reduction in the volume flow of fluid improves the separation of the solid, liquid or solutes from the fluid, whereby the filtrate quality increases.
Das Durchleiten des Fluides durch das Filter geschieht aufgrund äußerer Kräfte. In Frage kommen beispielsweise durch Druck erzeugte Kräfte, durch Unterdruck erzeugte Kräfte (Vakuum) und hydrostatische Kräfte (Schwerkraft).The passage of the fluid through the filter is due to external forces. For example, forces generated by pressure come into question, by negative pressure generated forces (vacuum) and hydrostatic forces (gravity).
Die vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden zur Aufbereitung von Wasser zu Trink- und Kühlwasser, zur Reinigung von Getränken, flüssigen Brennstoffen, sowie pharmazeutischen Produkten, zur Staubabtrennung aus Luft und Gasen, zur Reinigung von und Entfernung störender Bestandteile aus wässrigen Suspensionen vor Ionenaustauscher- und Membranprozessen, zur Aufbereitung von organischen, mit festen, flüssigen oder gelösten Stoffen verunreinigter Lösungsmittel, Hydrauliköle oder Transformatoröle.The present invention can be used for the treatment of water for drinking and cooling water, for cleaning beverages, liquid fuels, as well as pharmaceutical products, for the separation of dust from air and gases, for Cleaning and removal of disruptive components from aqueous Suspensions before ion exchange and membrane processes, for processing of organic substances contaminated with solid, liquid or dissolved substances Solvents, hydraulic oils or transformer oils.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Abtrennung von festen, flüssigen oder gelösten Stoffen aus einem Fluid, wobei sie beispielsweise zur Filtration von Brauch- und Abwässern unterschiedlichster Herkunft eingesetzt werden kann. So können kreislaufgeführte Wässer ebenso behandelt werden wie Wässer, bei denen aufgrund gesetzlicher Bestimmungen eine Schadstoffreduktion erforderlich ist. Der Einsatzbereich der Vorrichtung ist daher sehr breit gefächert und kann sowohl für die Industrie als auch für Kommunen gleichermaßen interessant sein. Einsatzgebiete in diesem Zusammenhang sind bevorzugt Textilwäschereien, Fahrzeugwaschanlagen, Kühlwasserkreisläufe sowie Kläranlagen.The device according to the invention serves for the separation of solid, liquid or solutes from a fluid, for example for the filtration of Service water and waste water of various origins can be used. So circulated water can be treated as well as water in which due to legal regulations, a pollutant reduction is required. The area of application of the device is therefore very broad and can be both be equally interesting for industry and municipalities. Areas of application in this context are preferably textile laundries, Vehicle washing systems, cooling water circuits and sewage treatment plants.
Erfindungsgemäß weist die vorliegende Filtrationsvorrichtung wenigstens ein Gehäuse mit Zu- und Ablauf auf, in welchem wenigstens ein, von einem flexiblen Material umgebenes, kompressibles Filter vorgesehen ist, welches mit Hilfe wenigstens einer Vorrichtung komprimiert oder dekomprimiert werden kann. According to the invention, the present filtration device has at least one Housing with inlet and outlet on, in which at least one of a flexible Material surrounded, compressible filter is provided, which with the help at least one device can be compressed or decompressed.
Mögliche Gehäusewerkstoffe sind dabei Edelstahl, wie beispielsweise V2A, Stahl sowie Kunststoff. Als Materialien für Zu- und Ablauf sind vorzugsweise Kunststoff oder Stahlanschlüsse vorgesehen. Die Anschlußgrößen für Zu- und Ablauf richten sich nach herkömmlichen Rohranschlußmaßen, welche beispielsweise nach DIN genormt sein können.Possible housing materials are stainless steel, such as V2A, steel as well as plastic. Preferred materials for inlet and outlet are Plastic or steel connections provided. The connection sizes for feed and The process is based on conventional pipe connection dimensions, which can be standardized according to DIN, for example.
Erfindungsgemäß ist das das Filter umgebende Material ein Faltenbalg, welcher ein mit dem Gehäuse verbundenes Ende und ein im Gehäuse bewegliches Ende aufweist. Material und Größe des Faltenbalgs kann entsprechend den Erfordernissen variieren. Das Material sollte entsprechend dem zu filternden Fluid eine entsprechende Dichtigkeit demgegenüber aufweisen.According to the invention, the material surrounding the filter is a bellows, which one end connected to the housing and one end movable in the housing having. Material and size of the bellows can be according to the Requirements vary. The material should match the fluid being filtered have a corresponding tightness.
Erfindungsgemäß weist der Faltenbalg sowohl an seinem mit dem Gehäuse verbundenen als auch an dem im Gehäuse beweglichen Ende wenigstens eine Platte zum Anlegen von Druck, wenigstens einen Spannring und wenigstens einen Kolbenring auf. Dabei dient der Spannring zur Befestigung des Faltenbalgs an der Platte zum Anlegen von Druck und dem Kolbenring. Die Kolbenringe haben die Aufgabe bei einem vorzugsweise zylinderförmigen Gehäuse eine Abdichtung des Faltenbalgbereichs gegenüber dem für eine Vorrichtung zur Komprimierung bzw. Dekomprimierung vorgesehenen Bereich vorzunehmen.According to the invention, the bellows has both on its with the housing connected as well as at the movable end in the housing at least one Plate for applying pressure, at least one clamping ring and at least one Piston ring on. The clamping ring is used to attach the bellows to the Plate for applying pressure and the piston ring. The piston rings have that Task with a preferably cylindrical housing to seal the Bellows area compared to that for a device for compression or Decompression provided area.
Die wenigstens einen Vorrichtung zur Kompression oder Dekompression des Filters der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt einen Zylinder mit Kolben auf. Besonders bevorzugt kommt bei der vorliegenden Erfindung ein doppelt wirkender Kolbenzylinder aus Edelstahl (V2A) mit veränderbarer Druckkraft und Hublänge zum Einsatz. Dieser wird mit Druckluft gesteuert, wobei die Drucklufiführung durch einen Kompressor mit entsprechendem Druckregelventil vorgenommen wird. Das Druckregelventil hat einen Arbeitsbereich von 0 bis 10 bar. Alternativ dazu kann der Kolbenzylinder auch hydraulisch gesteuert werden. The at least one device for compressing or decompressing the The filter of the present invention preferably has a cylinder with a piston on. In the present invention, a double is particularly preferred Acting piston cylinder made of stainless steel (V2A) with variable pressure and Stroke length for use. This is controlled with compressed air, the Compressed air through a compressor with a corresponding pressure control valve is made. The pressure control valve has a working range from 0 to 10 bar. Alternatively, the piston cylinder can also be controlled hydraulically.
Erfindungsgemäß ist der Kolben der wenigstens einen Vorrichtung zur Kompression oder Dekompression des Filters mit der Platte zum Anlegen von Druck des im Gehäuse beweglichen Endes des Faltenbalgs über eine Druckstange verbunden. Der Anpreßdruck auf den Filterstoff kann somit durch Aufbringen von Druckluft auf den Zylinder stufenlos verändert werden, wobei die Filterfeinheit sich parallel dazu verändert.According to the invention, the piston of the at least one device for Compression or decompression of the filter with the plate for applying Pressure of the end of the bellows movable in the housing via a pressure rod connected. The contact pressure on the filter material can thus by applying Compressed air on the cylinder can be changed continuously, the filter fineness changes in parallel.
Des weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in beiden Enden des Faltenbalgs Öffnungen auf, wobei die im mit dem Gehäuse verbundenen Ende des Faltenbalgs vorgesehene Öffnung mit dem im Gehäuse vorgesehenen Ablauf verbunden ist und die Öffnung, welche in dem im Gehäuse beweglichen Ende des Faltenbalgs vorgesehen ist, mit dem im Gehäuse vorgesehenen Zulauf durch ein flexibles Verbindungselement verbunden ist. Bei diesem flexiblen Verbindungselement handelt es sich vorzugsweise um einen Schlauch oder ein Teleskoprohr. Das flexible Verbindungselement ist erforderlich, um sowohl bei druckloser Stellung als auch bei komprimierter Stellung der Filtrationsvorrichtung einen Zu- bzw. Ablauf des zu filternden Fluids zu gewährleisten.Furthermore, the device according to the invention has in both ends of the Bellows openings, the end of which is connected to the housing Bellows provided opening with the drain provided in the housing is connected and the opening which is in the movable end of the housing Bellows is provided with the inlet provided in the housing through a flexible connecting element is connected. With this flexible The connecting element is preferably a hose or a Telescopic tube. The flexible connector is required to both depressurized position as well as in the compressed position of the filtration device to ensure an inflow or outflow of the fluid to be filtered.
Der Transport des zu filternden Fluids wird durch geeignete Rohrleitungen sichergestellt, welche mit dem Zu- und Ablauf verbunden sind. In den Rohrleitungen ist wenigstens ein Ventil vorgesehen, wobei es sich dabei vorzugsweise um ein Magnetventil handelt.The transport of the fluid to be filtered is carried out through suitable pipelines ensures which are connected to the inlet and outlet. In the Pipelines are provided at least one valve, whereby it is is preferably a solenoid valve.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist überdies wenigstens einen Sensor sowie wenigstens eine Steuerung/Regelung auf, welche sowohl Sensoren als auch Ventile und Druckregler steuert/regelt. Die ebenfalls vorzugsweise in den Rohrleitungen vorgesehenen Sensoren werden bevorzugt für eine Messung der Trübheit und für eine Messung des Durchflusses verwendet. Mit Hilfe dieser Zusatzbausteine wie z. B. Trübheits- und Durchflußmessung sowie Zugabevorrichtungen für Behandlungschemikalien kann eine Automatisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen. The device according to the invention also has at least one sensor and at least one control / regulation, which both sensors and Controls and regulates valves and pressure regulators. The also preferably in the Pipes provided sensors are preferred for measuring the Turbidity and used for a measurement of the flow. With the help of this Additional modules such as B. turbidity and flow measurement and Adding devices for treatment chemicals can automate the process device according to the invention.
Die Zuführung des Fluids erfolgt mit einer Druckpumpe, wobei es keine Rolle spielt, welcher Anschluß für den Zu- oder Ablauf genutzt wird. So muß eine spezifische Filtrierbarkeit anhand von Versuchen im Labor ermittelt werden und in die Praxis unter Berücksichtigung der maximalen Durchsatzmenge umgesetzt werden. Die Filtermenge hängt dabei von dem Druck der Zuführpumpe, dem Anpreßdruck des Zylinders, dem Filtermaterial, der Filterfläche, der Füllhöhe des Filtermaterials und der Filtrierbarkeit des Fluids ab. Dabei kann der Faltenbalg mit unterschiedlichen Filterstoffen befüllt werden, wobei die Filtergröße variieren und damit der Fluidmenge angepaßt werden kann.The fluid is supplied with a pressure pump, whereby it does not matter plays which connection is used for the inlet or outlet. So one has to specific filterability can be determined on the basis of experiments in the laboratory and put into practice taking into account the maximum throughput become. The amount of filter depends on the pressure of the feed pump, the Contact pressure of the cylinder, the filter material, the filter surface, the fill level of the Filter material and the filterability of the fluid. The bellows filled with different filter materials, the filter size vary and thus the amount of fluid can be adjusted.
Bei der Filtrierung durchströmt das ungefilterte, sogenannte Rohwasser das Filtermodul, wobei die Schadstoffe im Filter hängen bleiben und sich dort festsetzen. Das Filtrat wird aus der Filtrationsvorrichtung abgeleitet oder einer Wiederverwendung zugeführt. Stellt sich heraus, daß eine bessere Wasserqualität erreicht werden muß, so kann mit der Erhöhung des Luftdrucks das Filtermodul stärker komprimiert werden, wobei sich die mikrofeinen Poren des Filtermaterials dabei noch mehr verengen, so daß eine bessere Wasserqualität erreicht wird. Die abfiltrierten Schadstoffe bleiben im Filter hängen, konzentrieren sich auf und senken die Durchsatzleistung. Wird die vorgegebene Minimalmenge unterschritten, stellt sich ein Rückspülzyklus ein. Dabei entlüftet der Zylinder und fährt ständig zwischen druckloser und komprimierter Stellung hin und her.During the filtration, the unfiltered, so-called raw water flows through it Filter module, whereby the pollutants get caught in the filter and get there fix. The filtrate is discharged from the filtration device or one Fed reuse. It turns out that better water quality must be reached, the filter module can with increasing the air pressure be compressed more, whereby the microfine pores of the filter material narrowing even more so that better water quality is achieved. The filtered pollutants get stuck in the filter, concentrate on and reduce throughput. Is the specified minimum quantity falls below, there is a backwash cycle. The cylinder vents and constantly moves back and forth between depressurized and compressed position.
Außerdem ändert sich die Wasserführung, so daß der Zulauf zum Ablauf und der Ablauf zum Zulauf wird. Dies wird mittels in den Rohrleitungen vorhandenen Magnetventilen und der vorgesehenen Steuerung/Regelung durchgeführt. Die eingelagerten Schadstoffe werden auf diese Art entfernt und in einen separaten Behälter geleitet. Nach Beendigung des Rückspülzyklus wird die Filtrationsstellung wieder eingenommen und der normale Filtrationsprozeß stellt sich wieder ein. In addition, the water supply changes, so that the inlet to the outlet and the Expiration to the inflow becomes. This is done by means of existing in the piping Solenoid valves and the intended control / regulation carried out. The stored pollutants are removed in this way and in a separate one Container directed. At the end of the backwash cycle Filtration position resumed and the normal filtration process restores yourself again.
Die vorliegende Anmeldung soll des weiteren anhand der folgenden Beispiele 1 bis 9 näher erläutert werden.The present application is further intended to be based on the following examples 1 to 9 are explained in more detail.
Das Beispiel 1 betrifft die Reinigung des Abwassers einer Weißwäscherei zum Zweck der Wiederverwendung.Example 1 relates to the purification of wastewater from a white laundry Purpose of reuse.
In Sammelabwässern einer Weißwäscherei wurde der Aniontensidanteil durch Ladungstitration mit dem PCD der Fa. Mütek bestimmt. Die Ladungsneutralisierung in dem Abwasser erfolgte durch Dosierung des titrimetrisch bestimmten Äquivalents an kationischem Polyelektolyt z. B. Cytec Superfloc C-591 (Poly(DADMAC) aus 0,1prozentiger Lösung unter Rühren mit einem Propellerrührer mit 200 U/min im Verlauf von 15 Minuten. Es entstand eine stabile Suspension sehr feinteiliger Partikel. Diese Suspension wurde einmal durch ein kompressibles Filter aus Polyurethan(PUR)-Schaum mit einer Flockengröße von etwa 8 mm geleitet. Die Filterschicht wies eine Dicke ohne Druckbeaufschlagung von 6 cm auf. Das Filter wurde mit einem Druck von 500 Pa beaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. Der Volumenstrom an Suspension, der durch das Filter geleitet wurde, betrug 35 ml/min. Die Ergebnisse der Filtration sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.The proportion of anionic surfactants was removed in collective waste water from a white laundry Charge titration with the PCD from Mütek determined. The Charge neutralization in the wastewater was carried out by dosing the titrimetrically determined equivalent of cationic polyelectolyte z. B. Cytec Superfloc C-591 (poly (DADMAC) from 0.1 percent solution with stirring a 200 rpm propeller stirrer over 15 minutes. It came into being a stable suspension of very fine particles. This suspension was once through a compressible filter made of polyurethane (PUR) foam with a Flock size of about 8 mm passed. The filter layer had a thickness without Pressurization of 6 cm. The filter was pressurized to 500 Pa acted upon. The pressure was applied by placing Weights on a plate-shaped stamp. The volume flow of suspension, passed through the filter was 35 ml / min. The results of the Filtration is shown in Table 1 below.
Das aus der Filtration erhaltene, praktisch von Trübstoffen freie, farblose Wasser konnte als Spülwasser wieder verwendet werden.The colorless water obtained from the filtration, which is practically free of turbidity could be used again as rinse water.
Das Beispiel 2 betrifft die Abtrennung eines Farbstoffs aus einem Abwasser unter Mehrfachpassage eines Filters bei konstanter Druckbeaufschlagung des Filters.Example 2 relates to the removal of a dye from a wastewater Multiple passage of a filter with constant pressure on the filter.
Zum Färben von Synthesefasern wird beispielsweise der Dispersionsfarbstoff Palanil Dark Blue verwendet. Aus Färbereiabwässern und verbrauchten Farbflotten muß der Farbstoff abgetrennt werden. Dies gelang durch Filtration der Abwässer gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei sich der Farbstoff in dem verwendeten Filter abschied.The disperse dye, for example, is used to dye synthetic fibers Palanil Dark Blue used. From dyeing sewage and used The dye must be separated from liquors. This was achieved by filtering the Wastewater according to the present invention, wherein the dye in the used filters farewell.
Ein Abwasser mit 0,01 g/l Palanil Dark Blue wurde mehrmals durch ein Filter aus PUR-Schaum-Flocken mit einer Flockengröße von etwa 8 mm geleitet. Dabei wurde das Abwasser entfärbt. Die Filterschicht wies eine Dicke ohne Druckbeaufschlagung von 6 cm auf. Das Filter wurde mit einem konstanten Druck von 600 Pa beaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen eines Gewichtes auf einen tellerförmigen Stempel. Die folgende Tabelle 2 zeigt die photometrisch bestimmten Konzentrationsverminderungen des Farbstoffes in dem Abwasser.Waste water with 0.01 g / l Palanil Dark Blue was filtered out several times PUR foam flakes with a flake size of about 8 mm passed. there the wastewater was decolorized. The filter layer had a thickness without Pressurization of 6 cm. The filter was with a constant Pressure of 600 Pa applied. The pressure was applied by Place a weight on a plate-shaped stamp. The following table 2 shows the photometrically determined reductions in the concentration of Dye in the waste water.
Mit zunehmender Zahl der Filterpassagen verringerte sich der Farbstoffanteil im Wasser und die Transparenz verbesserte sich.As the number of filter passages increased, the proportion of dye in the Water and transparency improved.
Das Beispiel 3 betrifft die Abtrennung eines gelösten Farbstoffes aus einem Abwasser unter Mehrfachpassage eines Filters bei Beaufschlagung des Filters mit einem konstanten Druck, der von Versuchsreihe zu Versuchsreihe variierte.Example 3 relates to the separation of a dissolved dye from a Waste water under multiple passage of a filter when the filter is loaded with a constant pressure that varied from test series to test series.
Das Abwasser einer Färberei in der mit Methylenblau gefärbt wird, wurde mehrmals durch ein Filter aus PUR-Schaum mit einer Flockengröße von etwa 8 mm und einer Filterschichtdicke ohne Druckbeaufschlagung von 6 cm geleitet und dabei entfärbt. Dabei dokumentiert die folgende Tabelle 3 die Effektivität der Abtrennung des Methylenblau aus dem Abwasser in Abhängigkeit von der Beaufschlagung des Filters mit Druck. Die Ausgangskonzentration an Methylenblau in dem Abwasser betrug 0,001 g/l. Der Volumenstrom an Abwasser, der durch das Filter geleitet wurde, betrug 30 mllMinute. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. Die Konzentrationsbestimmung des Farbstoffes erfolgte photometrisch bei 660 nm unter Verwendung einer zuvor erstellten Eichkurve. The wastewater from a dyeing plant where dyeing is done with methylene blue has been several times through a filter made of PUR foam with a flake size of about 8 mm and a filter layer thickness of 6 cm without pressure and discolored. The following table 3 documents the effectiveness of the Separation of the methylene blue from the wastewater depending on the Applying pressure to the filter. The initial concentration Methylene blue in the wastewater was 0.001 g / l. The volume flow Waste water passed through the filter was 30 ml minute. The Pressure was applied by placing weights on one plate-shaped stamp. The concentration of the dye was determined photometric at 660 nm using a previously created calibration curve.
Bei dem gewählten Volumenstrom und der gewählten Flockengröße ergibt sich ein Abtrennungsoptimum bei einer Druckbeaufschlagung von 882 Pa nach 3stündiger Filtration.With the selected volume flow and the selected flake size, this results an optimum separation at a pressure of 882 Pa after 3 hours Filtration.
Das Beispiel 4 betrifft die Abtrennung eines gelösten Farbstoffes aus einem Abwasser unter Mehrfachpassage eines Filters bei ansteigender Druckbeaufschlagung des Filters.Example 4 relates to the separation of a dissolved dye from a Waste water under multiple passage of a filter with increasing Pressurization of the filter.
Proben des in Beispiel 3 beschriebenen Abwassers wurden jeweils eine Stunde bei unterschiedlicher Druckbeaufschlagung des Filters bei einem gleichbleibendem Volumenstrom von 30ml/Min. durch das Filter gemäß Beispiel 3 geleitet. Dabei wurde das Abwasser innerhalb einer Druckstufe jeweils 6 mal durch das Filter geleitet. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. Die Konzentrationsbestimmung des Farbstoffes erfolgte photometrisch bei 660 nm unter Verwendung einer zuvor erstellten Eichkurve.Samples of the wastewater described in Example 3 were each at one hour different pressurization of the filter with a constant Volume flow of 30ml / min. passed through the filter according to Example 3. there was the wastewater through the filter 6 times in each pressure stage headed. The pressure was applied by applying weights a plate-shaped stamp. The determination of the concentration of the dye was carried out photometrically at 660 nm using a previously created Calibration curve.
Im Rahmen der Untersuchung der Farbstoffabtrennung in Abhängigkeit von der Beaufschlagung des Filters mit Druck ergibt sich bei einer Filtrationszeit von 1 Stunde ein Abtrennungsoptimum bei 225 Pa.As part of the investigation of dye separation depending on the The filter is pressurized with a filtration time of 1 Hour an optimum separation at 225 Pa.
Das Beispiel 5 betrifft die Abtrennung eines anionischen Kupferkomplexes mit einem Filter aus PEI-modifiziertem Polyurethan (PUR) unter Mehrfachpassage des Filters. Example 5 relates to the removal of an anionic copper complex a filter made of PEI-modified polyurethane (PUR) with multiple passages of the filter.
Das Filter bestand aus einem 5,8 g schweren mit PEI (Polyethylenimin) modifizierten Polyurethanschaum mit einer Siebgängigkeit von 8 mm. Die Filterschicht wies eine Dicke von 3 cm ohne Druckbeaufschlagung auf. Das Filter wurde mit einem Druck von 708 Pa beaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. 100 ml einer 10-3 mol Lösung eines Kupferhexatartratokomplexes (pH 2,5) wurden im Kreislaufbetrieb durch dieses Filter geleitet. Im Filtrat erfolgte eine Cu2+- Bestimmung mittels ICP-OES.The filter consisted of a 5.8 g heavy PEI (polyethyleneimine) modified polyurethane foam with a sieve of 8 mm. The filter layer had a thickness of 3 cm without the application of pressure. The filter was pressurized to 708 Pa. The pressure was applied by placing weights on a plate-shaped stamp. 100 ml of a 10 -3 mol solution of a copper hexatartrato complex (pH 2.5) were passed through this filter in a cycle. Cu 2+ was determined in the filtrate using ICP-OES.
Das Ergebnis belegt die Abtrennung des anionischen Kupferkomplexes an dem mit PEI modifizierten Polyurethanschaum.The result demonstrates the separation of the anionic copper complex on the with PEI modified polyurethane foam.
Das Beispiel 6 betrifft die Abtrennung eines Farbstoffes aus einem Abwasser mit Hilfe geschäumter PUR-Filter unterschiedlicher Flockengrößen. Example 6 relates to the removal of a dye from wastewater With the help of foamed PUR filters of different flake sizes.
Aus einem Abwasser, das dem in Beispiel 2 vorgestellten Abwasser entspricht, wurde Palanil an PUR-Schaum unterschiedlicher Flockengröße abgetrennt. Die Filterschichtdicke betrug 6 cm ohne Druckbeaufschlagung des Filters. Die für die Filtration gewählte Druckbeaufschlagung des Filters ist Tabelle 6 zu entnehmen. Die Druckbeaufschlagung wurde während der Filtration konstant gehalten und erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. Der Volumenstrom an Abwasser betrug 30ml/Minute. Das Abwasser wurde im Kreislaufbetrieb durch die Filter geleitet.From a wastewater that corresponds to the wastewater presented in Example 2, Palanil was separated on PUR foam of different flake sizes. The Filter layer thickness was 6 cm without pressurizing the filter. The for the The filtration pressure selected for the filter is shown in Table 6. The pressurization was kept constant during the filtration and was done by placing weights on a plate-shaped stamp. The Volume flow of waste water was 30 ml / minute. The waste water was in the Circulation through the filters.
Meßwerte: % abgetrenntes Palanil nach 30 Minuten Filtration unter Mehrfachpassage des jeweiligen FiltersMeasured values:% separated Palanil after 30 minutes of filtration under Multiple passage of the respective filter
Unter den gewählten Bedingungen ist die Abtrennung an einem PUR-Schaum mit einer Flockengröße von etwa 8 mm mit einer Druckbeaufschlagung von 233 Pa am effektivsten. Under the selected conditions, the separation on a PUR foam is included a flake size of about 8 mm with a pressure of 233 Pa most effective.
Das Beispiel 7 betrifft die Filtration eines Abwassers, das suspendierte und gelöste Inhaltsstoffe enthält.Example 7 relates to the filtration of a wastewater that is suspended and contains dissolved ingredients.
Ein simuliertes Abwasser aus 0,01 g Palanil und 0,001 g Methylenblau per Liter wurde durch ein Filter aus PUR-Schaum mit einer Flockengröße von etwa 8 mm geleitet. Die Filterschichtdicke betrug 6 cm ohne Druckbeaufschlagung des Filters. Der Volumenstrom an simuliertem Abwasser betrug 30 ml/Minute. Die Filtration wurde bei unterschiedlicher Druckbeaufschlagung des Filters durchgeführt. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel.A simulated waste water from 0.01 g Palanil and 0.001 g methylene blue per liter was through a filter made of PUR foam with a flake size of about 8 mm headed. The filter layer thickness was 6 cm without pressurizing the Filters. The volume flow of simulated waste water was 30 ml / minute. The Filtration was carried out at different pressures of the filter carried out. The pressure was applied by applying weights on a plate-shaped stamp.
Die Filtration wurde im Kreislaufbetrieb durchgeführt und betrug 3 Stunden. Die Farbstoff-Konzentrationsbestimmung erfolgte wieder unter Verwendung von Eichbeziehungen.The filtration was carried out in a cycle and was 3 hours. The The dye concentration was determined again using Calibration relationships.
Neben den Versuchen mit dem oben beschriebenen simulierten Abwasser wurden bei einer Druckbeaufschlagung von 3244 Pa auch Versuche mit Abwässern durchgeführt, die jeweils nur Palanil oder Methylenblau enthielten (s. drittletzte und vorletzte Zeile der Tabelle 7). Bei einer gemeinsamen Abtrennung von Palanil und Methylenblau wird eine größere Menge an Methylenblau (53,3 mg/kg) fixiert, als bei der Einzelabtrennung von Methylenblau (45,8 mg/kg) der Fall ist. Die Abtrennung wird synergistisch beeinflußt. Das Methylenblau kann aus der Mischung beider Farbstoffe effektiver abgetrennt werden als Methylenblau allein.In addition to the experiments with the simulated wastewater described above, with a pressurization of 3244 Pa also tests with waste water carried out, each containing only Palanil or methylene blue (see third last and penultimate row of Table 7). With a joint separation from Palanil and methylene blue produce a larger amount of methylene blue (53.3 mg / kg) than when the single separation of methylene blue (45.8 mg / kg) the Case is. The separation is influenced synergistically. The methylene blue can can be separated from the mixture of both dyes more effectively than Methylene blue alone.
Das Beispiel 8 betrifft die Abtrennung eines Farbstoffs aus einem Abwasser mit Hilfe einer Kaskade von Filtern.Example 8 relates to the removal of a dye from a waste water Help a cascade of filters.
Das in dem in Beispiel 2 vorgestellten Abwasser wurde durch PUR-Schaum-Filter mit einer Flockengröße von 8 mm geleitet. Die Filterschichtdicke betrug 6 cm ohne Druckbeaufschlagung des Filters. Es wurde eine Filterkaskade mit drei Stufen verwendet. Die Druckbeaufschlagung der Filter erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. Der Volumenstrom an Abwasser betrug jeweils 34 ml/Minute. Das Abwasser wurde einmal durch die Filterkaskade geleitet. The wastewater presented in Example 2 was through PUR foam filter with a flake size of 8 mm. The filter layer thickness was 6 cm without pressurizing the filter. There was a filter cascade with three Stages used. The filters were pressurized by placing them on of weights on a plate-shaped stamp. The volume flow Waste water was 34 ml / minute in each case. The sewage was once through the Filter cascade directed.
Mit zunehmender Anzahl von passierten Kaskadenstufen verringert sich die Farbstofffracht des Abwassers.With increasing number of cascade levels passed, the Dyestuff freight of wastewater.
Das Beispiel 9 betrifft die Abtrennung von Palanil aus einem Abwasser bei konstanter Druckbeaufschlagung des Filters und Variation des Volumenstroms an Abwasser.Example 9 relates to the separation of Palanil from a wastewater constant pressurization of the filter and variation of the volume flow Sewage.
Für die Versuche wurde wieder ein Abwasser nach Beispiel 2 verwendet. Das Abwasser wurde durch ein Filter gemäß Beispiel 2 geleitet. Die Volumenströme an Abwasser, mit denen das Filter angeströmt wurde, wurden variiert. Die Filter wurden in zwei Versuchsreihen mit jeweils konstanten Drücken beaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung erfolgte durch Auflegen von Gewichten auf einen tellerförmigen Stempel. Die Ergebnisse der Versuche sind der Tabelle 9 zu entnehmen. Es wurde die Menge [g] an gebundenem Palanil bezogen auf die Masse des Filters [kg] nach jeweils einer Filterpassage ermittelt. Waste water according to Example 2 was used again for the experiments. The Waste water was passed through a filter according to Example 2. The volume flows the wastewater with which the filter was flown was varied. The filters were subjected to constant pressures in two test series. The Pressure was applied by placing weights on one plate-shaped stamp. The results of the tests are shown in Table 9 remove. The amount [g] of bound palanil was based on the Mass of the filter [kg] determined after each filter passage.
Erwartungsgemäß wurden die besten Abtrennungen bei dem niedrigsten Volumenstrom, d. h. dem kleinsten Durchsatz, gefunden. As expected, the best partitions were at the lowest Volume flow, d. H. the smallest throughput.
Die erfindungsgemäße Filtrationsvorrichtung wird im folgendem an einer Ausführungsform näher erläutert. Dabei zeigtThe filtration device according to the invention is in the following on a Embodiment explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Querschnitt einer Filtrationsvorrichtung in komprimierter Filterstellung mit Rohranschlüssen und Steuerung/Regelung; Fig. 1 shows a cross-section of a filtration device in a compressed position filter with pipe connections and control / regulation;
Fig. 2 einen Querschnitt einer Filtrationsvorrichtung in druckloser Filterstellung; und Fig. 2 is a cross-section of a filtration device in unpressurized filter position; and
Fig. 3 einen Querschnitt einer Filtrationsvorrichtung in komprimierter Filterstellung. Fig. 3 shows a cross section of a filtration device in the compressed filter position.
Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die Filtrationsvorrichtung 10 ein Gehäuse 12, in welchem sowohl ein Druckzylinder 14 mit einer Kolbenstange 16, als auch ein Faltenbalg 18 vorgesehen sind, wobei der Faltenbalg 18 an beiden Enden Kolbenringe 20, 22, Spannringe 24, 26 sowie Druckplatten 28, 30 aufweist. Die Druckplatten 28 und 30 wiesen ihrerseits Öffnungen 32 und 34 auf, wobei in Öffnung 32 ein Anschlußstück 36 vorgesehen ist, welches vorzugsweise in die Öffnung 32 eingeschraubt wird und zur Verbindung mit einem Schlauch 38 geeignet ist. In Öffnung 34 wird ein Rohranschlußstück 40, welches bevorzugt den Ablauf darstellt, eingebracht, welches durch das Gehäuse 12 in die Öffnung 34 der Druckplatte 30 ebenfalls vorzugsweise eingeschraubt wird.As shown in FIG. 1, the filtration device 10 comprises a housing 12 in which both a pressure cylinder 14 with a piston rod 16 and a bellows 18 are provided, the bellows 18 having piston rings 20 , 22 , tension rings 24 , 26 at both ends and pressure plates 28 , 30 . The pressure plates 28 and 30 shown in turn to openings 32 and 34, wherein a connecting piece 36 is provided in the opening 32, which is preferably screwed into the opening 32 and is suitable for connection to a hose 38th In opening 34, a pipe fitting 40, which preferably represents the flow, is introduced, which is also preferably threaded through the housing 12 in the opening 34 of the pressure plate thirtieth
Der Schlauch 38 verbindet das in die Öffnung 32 der Druckplatte 28 eingeschraubte Anschlußstück 36 mit dem Rohranschlußstück 42, welches bevorzugt als Zulauf vorgesehen ist. Durch seine flexiblen Materialeigenschaften ermöglicht der Schlauch 38 einen sicheren Zu- bzw. Ablauf bei durchgeführter Filtration bzw. Rückspülung sowohl in komprimierter (Fig. 3) als auch in druckloser (Fig. 2) Stellung des Faltenbalgs 18. The hose 38 connects the connector 36 screwed into the opening 32 of the pressure plate 28 to the pipe connector 42 , which is preferably provided as an inlet. Due to its flexible material properties, the hose 38 enables a safe inlet and outlet when the filtration or backwashing is carried out both in the compressed ( FIG. 3) and in the unpressurized ( FIG. 2) position of the bellows 18 .
Der Faltenbalg 18 kann je nach Einsatzzweck mit unterschiedlichen Filterstoffen 44 befüllt werden, wobei die Filtergröße durch Kompression verringert und durch Dekompression vergrößert werden kann, um sich variierenden Wassermengen anzupassen. Durch Kompression und Dekompression des Filterstoffs 44 kann ebenfalls die Filterfeinheit verändert werden, was eine Anpassung an verschiedene Wasserqualitäten ermöglicht.Depending on the application, the bellows 18 can be filled with different filter materials 44 , the filter size being reduced by compression and increased by decompression in order to adapt to varying amounts of water. The filter fineness can also be changed by compression and decompression of the filter material 44 , which enables adaptation to different water qualities.
Kompression und Dekompression des Filterstoffs 44 erfolgt über die mit der Druckplatte 28 verbundene Kolbenstange 16 des Druckzylinders 14. Der Druckzylinder 14 wird mit Druckluft betrieben, wobei ein Stellventil 46 die Druckluftzufuhr in eine obere Kammer 48 bei Kompression und in eine untere Kammer 50 bei Dekompression steuert. Die beiden Kammern 48, 50 des Druckzylinders 14 sind über Verbindungsleitungen 52 über das Stellventil 46 mit einem Druckregler 54 verbunden. Die von beispielsweise einem Kompressor (nicht dargestellt) bereitgestellte Druckluft wird über einen Drucklufteingang 56 dem Druckregler 54 zugeführt.The filter material 44 is compressed and decompressed via the piston rod 16 of the pressure cylinder 14 connected to the pressure plate 28 . The pressure cylinder 14 is operated with compressed air, a control valve 46 controlling the supply of compressed air into an upper chamber 48 for compression and into a lower chamber 50 for decompression. The two chambers 48 , 50 of the pressure cylinder 14 are connected to a pressure regulator 54 via connecting lines 52 via the control valve 46 . The compressed air provided by, for example, a compressor (not shown) is fed to the pressure regulator 54 via a compressed air inlet 56 .
Die Zufuhr des zu filtrierenden Fluids erfolgt über eine Zuführpumpe 58, vorzugsweise Druckpumpe. Diese ist über Verbindungsleitungen 60 bis 66, vorzugsweise stationäre Rohrleitungen, mit Zu- bzw. Ablauf 40, 42 verbunden. Zwischen den Verbindungsleitungen 60 bis 68 sind Magnetventile 70 bis 76 zur Steuerung der Fließrichtung des Fluids angeordnet. Verbindungsleitung 68 weist zusätzlich einen Sensor 80 zur Messung der Trübheit des Filtrats und einen Sensor 82 zur Messung der Durchflußmenge auf, welche jeweils über elektrische Verbindungsleitungen 90, 92 mit einer Steuerung/Regelung 100 verbunden sind. Die Steuerung/Regelung 100 ist ebenfalls mit dem Druckregler 54 und den Magnetventilen 70 bis 76 verbunden.The fluid to be filtered is supplied via a feed pump 58 , preferably a pressure pump. This is connected to inlet and outlet 40 , 42 via connecting lines 60 to 66 , preferably stationary pipes. Solenoid valves 70 to 76 for controlling the direction of flow of the fluid are arranged between the connecting lines 60 to 68 . Connecting line 68 additionally has a sensor 80 for measuring the turbidity of the filtrate and a sensor 82 for measuring the flow rate, which are each connected to a control / regulation 100 via electrical connecting lines 90 , 92 . The control / regulation 100 is also connected to the pressure regulator 54 and the solenoid valves 70 to 76 .
Bei Filterung eines Fluids sind die Magnetventile 72 und 74 geschlossen und die Magnetventile 70 und 76 geöffnet. Das von der Zuführpumpe 58 zugeführte Fluid fließt dann durch die Verbindungsleitung 60, das Rohranschlußstück 42, den Schlauch 38, das Anschlußstück 36 und die Öffnung 32 in den Filterstoff 44. Beim Durchströmen des Filterstoffs 44 bleiben die Schadstoffe im Filterstoff 44 hängen und setzen sich dort fest. Das den gesamten Filterstoff 44 durchlaufene Fluid, welches zu diesem Zeitpunkt auch als Filtrat bezeichnet wird, fließt durch die Öffnung 34, das Rohranschlußstück 40, die Verbindungsleitung 66 und 68 in den Sensor 80 zur Messung der Trübheit sowie anschließend in den Sensor 82 zur Messung der Durchflußmenge. Ergeben die von der Steuerung/Regelung 100 durchgeführten Messungen Werte, welche voreingestellte Toleranzgrenzen von Trübheit und Durchflußmenge überschreiten, so wird von der Steuerung/Regelung 100 über den Druckregler 54 der für die jeweilige Filterung voreingestellte Wert des Luftdrucks je nach gewünschtem Filterergebnis erhöht bzw. erniedrigt. Bei Erhöhung des Luftdrucks wird der Filterstoff 44 stärker komprimiert, so daß sich die Poren des Filterstoffs 44 dabei noch mehr verengen und somit eine bessere Filtratqualität erreicht wird.When filtering a fluid, the solenoid valves 72 and 74 are closed and the solenoid valves 70 and 76 are open. The fluid supplied by the feed pump 58 then flows through the connecting line 60 , the pipe connection piece 42 , the hose 38 , the connection piece 36 and the opening 32 into the filter material 44 . When flowing through the filter material 44 , the pollutants get stuck in the filter material 44 and settle there. The fluid that has passed through the entire filter material 44 , which is also referred to at this time as the filtrate, flows through the opening 34 , the pipe connection piece 40 , the connecting line 66 and 68 into the sensor 80 for measuring the turbidity and subsequently into the sensor 82 for measuring the Flow rate. If the measurements carried out by the control / regulation 100 result in values which exceed preset tolerance limits for turbidity and flow rate, the control / regulation 100 increases or decreases the value of the air pressure preset for the respective filtering, depending on the desired filter result, via the pressure regulator 54 . When the air pressure is increased, the filter material 44 is compressed to a greater extent, so that the pores of the filter material 44 narrow even more and thus a better filtrate quality is achieved.
Falls diese Luftdruckerhöhung verbunden mit einer stärkeren Komprimierung des Filterstoffs 44 nicht zu einer Verbesserung der Filtratqualität führt, wird von der Steuerung/Regelung 100 ein Rückspülzyklus zur Spülung des Filterstoffs 44 eingeleitet. Dabei werden die Magnetventile 70 und 76 geschlossen und die Magnetventile 72 und 74 geöffnet. Dadurch wird die Fluidführung derart geändert, daß der Zulauf zum Ablauf und der Ablauf zum Zulauf wird. Das Fluid fließt somit jetzt in entgegengesetzter Richtung durch den Filterstoff 44, wobei der Druckzylinder 14 entlüftet und ständig zwischen druckloser (Fig. 2) und komprimierter (Fig. 3) Stellung hin und her fährt. Die im Filterstoff 44 eingelagerten Schadstoffe werden auf diese Art entfernt und in einen separaten Behälter (nicht dargestellt) geleitet. Nach Beendigung des Rückspülzyklus werden die Magnetventile 72 und 74 wieder geschlossen sowie die Magnetventile 70 und 76 wieder geöffnet, womit die Filtrationsstellung wieder eingenommen ist und der normale Filtrationsprozeß stellt sich wieder ein. If this increase in air pressure combined with greater compression of the filter material 44 does not lead to an improvement in the filtrate quality, the control / regulation 100 initiates a backwash cycle for rinsing the filter material 44 . The solenoid valves 70 and 76 are closed and the solenoid valves 72 and 74 are opened. This changes the fluid flow in such a way that the inlet becomes the outlet and the outlet becomes the inlet. The fluid thus now flows in the opposite direction through the filter material 44 , the pressure cylinder 14 being vented and constantly moving back and forth between the unpressurized ( FIG. 2) and the compressed ( FIG. 3) position. The pollutants stored in the filter material 44 are removed in this way and passed into a separate container (not shown). After the backwash cycle has ended, the solenoid valves 72 and 74 are closed again and the solenoid valves 70 and 76 are opened again, as a result of which the filtration position is restored and the normal filtration process is restored.
Mit Hilfe der Steuerung/Regelung 100 sowie der Sensoren 80, 82 und gegebenenfalls zusätzlich vorgesehenen Sensoren und der Magnetventile 70 bis 76 kann ein Fluid auch einer mehrmaligen Filtration unterzogen werden, indem das Filtrat über die Verbindungsleitungen 66, 62 und 60 erneuten Filterdurchläufen zugeführt wird.With the help of the control / regulation 100 as well as the sensors 80 , 82 and optionally additionally provided sensors and the solenoid valves 70 to 76 , a fluid can also be subjected to repeated filtration by the filtrate being fed through the connecting lines 66 , 62 and 60 to new filter runs.
In Fig. 2 ist die Filtrationsvorrichtung 10 in druckloser Stellung dargestellt, welche der maximalen Filtergröße entspricht.In FIG. 2, the filtration device is shown in unpressurized position 10, which corresponds to the maximum filter size.
Fig. 3 zeigt die Filtrationsvorrichtung 10 in komprimierter Stellung. 10 Fig. 3 shows the filtration device in a compressed position.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10101313A DE10101313A1 (en) | 2000-01-13 | 2001-01-12 | Foam filter insert pore size continually varied as required by turbidity sensor-regulated external pressure unit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10001141 | 2000-01-13 | ||
| DE10101313A DE10101313A1 (en) | 2000-01-13 | 2001-01-12 | Foam filter insert pore size continually varied as required by turbidity sensor-regulated external pressure unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10101313A1 true DE10101313A1 (en) | 2001-07-26 |
Family
ID=7627387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10101313A Withdrawn DE10101313A1 (en) | 2000-01-13 | 2001-01-12 | Foam filter insert pore size continually varied as required by turbidity sensor-regulated external pressure unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10101313A1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003024560A3 (en) * | 2001-08-30 | 2003-08-14 | Oase Wuebker Gmbh & Co Kg | Filter device for garden ponds or similar |
| DE10244915A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Filtering process for separating polar organic compounds from effluent produced from biological clarifying plant comprises pre-filtering waste via micro-filter and adsorption-pressure filtering using deformable filter material |
| DE10243122B4 (en) * | 2001-10-03 | 2005-10-06 | Pet Mate Ltd., Hersham | Self-cleaning filter arrangement |
| DE102004013089A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-10-13 | Deckert Maschinenbau Gmbh | Device for cleaning filters e.g. filter cartridges used in powder coating installation comprise a closing unit arranged on the clean fluid side of the filter to separate a chamber from the clean fluid side and a drive for moving the filter |
| EP1599269A4 (en) * | 2003-01-29 | 2006-05-17 | Wwetco Llc | Apparatus and method for filtering fluids |
| WO2007104822A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Universidad Técnica Federico Santa María | System and automatic method for extraction of gaseous atmospheric contaminants with toxic properties, which are retained in polyurethane foam (puf) filters |
| DE202006017102U1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-03-20 | Mann+Hummel Gmbh | Filter device, in particular for the filtration of gases or liquids in vehicles |
| US7662278B2 (en) | 2001-10-03 | 2010-02-16 | Pet Mate Ltd. | Self-cleaning filter assembly |
| EP2638940A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-18 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Water-conducting domestic appliance with an adjustable filter |
-
2001
- 2001-01-12 DE DE10101313A patent/DE10101313A1/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7093720B2 (en) | 2001-08-30 | 2006-08-22 | Oase Wübker GmbH & Co. KG | Filter device for garden ponds or similar |
| WO2003024560A3 (en) * | 2001-08-30 | 2003-08-14 | Oase Wuebker Gmbh & Co Kg | Filter device for garden ponds or similar |
| DE10243122B4 (en) * | 2001-10-03 | 2005-10-06 | Pet Mate Ltd., Hersham | Self-cleaning filter arrangement |
| US7662278B2 (en) | 2001-10-03 | 2010-02-16 | Pet Mate Ltd. | Self-cleaning filter assembly |
| DE10244915A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Filtering process for separating polar organic compounds from effluent produced from biological clarifying plant comprises pre-filtering waste via micro-filter and adsorption-pressure filtering using deformable filter material |
| US7435351B2 (en) | 2003-01-29 | 2008-10-14 | Wwetco, Llc | Filter apparatus backwash removal device and backwash removal method |
| EP1599269A4 (en) * | 2003-01-29 | 2006-05-17 | Wwetco Llc | Apparatus and method for filtering fluids |
| US7223347B2 (en) | 2003-01-29 | 2007-05-29 | Wwetco, Llc | Apparatus and method for filtering fluids |
| DE102004013089B4 (en) * | 2004-03-17 | 2007-03-01 | Deckert Maschinenbau Gmbh | Cleaning process for filters in powder coating plants and apparatus therefor |
| DE102004013089A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-10-13 | Deckert Maschinenbau Gmbh | Device for cleaning filters e.g. filter cartridges used in powder coating installation comprise a closing unit arranged on the clean fluid side of the filter to separate a chamber from the clean fluid side and a drive for moving the filter |
| WO2007104822A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Universidad Técnica Federico Santa María | System and automatic method for extraction of gaseous atmospheric contaminants with toxic properties, which are retained in polyurethane foam (puf) filters |
| EP2000223A4 (en) * | 2006-03-16 | 2017-05-17 | Universidad Tecnica Federico Santa Maria (Usm) | System and automatic method for extraction of gaseous atmospheric contaminants with toxic properties, which are retained in polyurethane foam (puf) filters |
| DE202006017102U1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-03-20 | Mann+Hummel Gmbh | Filter device, in particular for the filtration of gases or liquids in vehicles |
| EP2638940A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-18 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Water-conducting domestic appliance with an adjustable filter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19648519C2 (en) | Process and system for material separation by means of membrane filtration | |
| EP0013412B1 (en) | Process for separating organic hydrophobic liquids from water | |
| EP0210478B1 (en) | Process for the preparation of anionically modified polyurethane (urea) masses containing fillers, polyurethane (urea) masses obtained and their use | |
| DE102008021190A1 (en) | Process for the purification of filtration membrane module and membrane bioreactor system for the treatment of raw or wastewater or activated sludge | |
| EP0150747B1 (en) | The use of hydrophilic, highly filled polyurethanes in biological waste water purification | |
| DE69828821T2 (en) | WATER TREATMENT PROCESS | |
| DE102011056633B4 (en) | Method for cleaning a filter | |
| EP0210479A2 (en) | Process for separating clarified liquid from a biological mass obtained from the biological purification of waste water | |
| DE10101313A1 (en) | Foam filter insert pore size continually varied as required by turbidity sensor-regulated external pressure unit | |
| WO2007093440A1 (en) | Purification method for effluent | |
| EP0209790B1 (en) | Carrier materials containing polymer-bound fillers, process for their manufacture and their use | |
| EP1600424A1 (en) | Foams for the removal of pollutants and/or heavy metals from fluid media | |
| US3459302A (en) | Apparatus and method of filtering solids from a liquid effluent | |
| DE2513751A1 (en) | ULTRAFILTRATION PLANT | |
| DE3615103A1 (en) | USE OF POLYMER CARRYING MATERIALS AS A CARRIER IN BIOCHMIC CONVERSION PROCESSES IN AQUEOUS PHASE | |
| DE3526181A1 (en) | METHOD FOR REMOVING IMPURITIES FROM MIXTURES OF WATER WITH WATER MISCELABLE SOLVENTS | |
| DE60104212T2 (en) | DEVICE FOR TREATING WATER WITH BALLASTIC FLAKES | |
| DE2355422A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF LIQUID | |
| DE69133425T2 (en) | PROCESS FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF LIQUID | |
| Caliskaner et al. | High‐Rate Filtration with a Synthetic Compressible Media | |
| DE2427698A1 (en) | Suspended particles sepn. from aq. fluids - by continuously operating compact plant with higher throughput speeds | |
| DE2628483A1 (en) | SORPTION OF WEAK ORGANIC ACIDS FROM WATER BY POLYURETHANE | |
| DE2427696A1 (en) | PROCESS FOR REMOVING SOLUBLES FROM LIQUIDS | |
| DE60317652T2 (en) | Process for the purification of polyether polyols | |
| DE2341415A1 (en) | Chemical waste water processing - using purifier contg. calcium carbonate, acid and or metal sulphate, oil adsorbent and flocculant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANG, DE Owner name: BASF SE, 67063 LUDWIGSHAFEN, DE |