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DE3019212A1 - Faserbettelement und verfahren zum ausfiltern von aerosolen aus gasen - Google Patents

Faserbettelement und verfahren zum ausfiltern von aerosolen aus gasen

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Publication number
DE3019212A1
DE3019212A1 DE19803019212 DE3019212A DE3019212A1 DE 3019212 A1 DE3019212 A1 DE 3019212A1 DE 19803019212 DE19803019212 DE 19803019212 DE 3019212 A DE3019212 A DE 3019212A DE 3019212 A1 DE3019212 A1 DE 3019212A1
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DE
Germany
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fiber bed
fibers
fiber
element according
essentially
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Withdrawn
Application number
DE19803019212
Other languages
English (en)
Inventor
Wesley Breeden Argo
Babur Mehmet Kocatas
Steven Anthony Ziebold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monsanto Co
Original Assignee
Monsanto Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of DE3019212A1 publication Critical patent/DE3019212A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
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    • B01D46/003Filters 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
    • B01D46/0031Filters 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 with collecting, draining means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Faserbettelement sowie auf. ein Verfahren zum Ausscheiden von Aerosolen aus Gasströmen.
Die Verwendung von Faserbettelementen zum Ausfiltern von liebeln oder Aerosolen aus Gasströmen ist allgemein bekannt. In bekannten Faserbettelementen sind die lasern im wesentlichen willkürlich angeordnet. Beim Hindurchleiten eines zu behandelnden Gases durch das Faserbett werden- die Aerosoltröpfchen von den Fasern zurückgehalten und anschließend von dem Gasstrom zur Abströmseite des Faserbetts mitgenommen, an welcher sie sich ;zu größeren Tropfen vereinigen, um dann unter Einfluß der Schwerkraft abzufließen. Mit einem Filterbettelement dieser Art ist gewöhnlich ein ziemlich hoher Wirkungsgrad; erzielbar.
Bei im übrigen gleichen Betriebsbedingungen und Parametern für den Aufbau eines Faserbetts läßt sich der Wirkungsgrad noch weiter verbessern, indem man das Faser bett derart gestaltet, daß ein beträchtlicher Anteil der zwischen den Fasern vorhandenen Hohlräume im wesentlichen durchgehend in im wesentlichen senkrechter Richtung verläuft. Ein derartiges Faserbettelement wird in der Betriebsstellung so angeordnet, daß sich die genannten Hohlräume im wesentlichen in senkrechter Richtung erstrecken, worauf ein zu behandelndes Gas im wesentlichen
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lotrecht durch, das Faserbett hindurchgeleitet wird. Die genannte Ausrichtung des Faserbettelements bewirkt einen erheblich verbesserten Ablauf der zurückgehaltenen Aerosole und verringert die erneute Aufnahme der Aerosole durch den Gasstrom, so daß sich insgesamt ein verbesserter Wirkungsgrad ergibt.
Ein erfindungsgemäßes Faserbettelement weist ein zu einer vorbestimmten Dichte gepacktes Faserbett auf, bei welchem ein Großteil der zwischen den Fasern vorhandenen, im wesentlichen kontinuierlichen Hohlräume im wesentlichen in senkrechter Richtung verläuft. In einer Ausführungsform ist die im wesentlichen senkrechte Aus.~ richtung der Hohlräume durch die Verwendung eines Faserbetts erzielt, in welchem ein größerer Anteil der Fasern im wesentlichen senkrecht angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Faserbett aus einem durchgehenden Stück eines FaserStrangs gebildet, in welchem ein größerer Anteil der Fasern im wesentlichen senkrecht verläuft. Für die Bildung des Faserstrangs werden mehrere dünne Faserlagen, in denen ein größerer Anteil der Fasern in Längsrichtung verläuft, übereinandergelegt, so daß eine Matte entsteht, welche dann entlang ihrer Längsachse gefaltet wird*- um so eohen fortlaufenden Strang zu bilden. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein solches Faserbett so angeordnet, daß die genannten Hohlräume im wesentlichen in senkrechter Richtung verlaufen, worauf das
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zu behändeInde Gas im wesentlichen lotrecht zum Faserbett durch dieses hindurchgeleitet wird. Die beschriebene Ausrichtung, der Hohlräume begünstigt den Ablauf der zurückgehaltenen Aerosole und verringert die erneute Aufnahme derselben durch den Gasstrom, so daß sich eine Verbesserung des Wirkungsgrads ergibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform schafft die Erfindung somit ein Faserbettelement zum Ausscheiden von Aerosolen aus einem Gasstrom, mit einem zwischen zwei durchlässigen Flächenelementen zu einer gewünschten Dichte gepackten Faserbett. In diesem ist ein beträchtlicher Anteil der Fasern im wesentlichen parallel angeordnet. In der Betriebsstellung wird das Faserbett so ausgerichtet, daß die genannten Fasern im wesentlichen senkrecht verlaufen, wodurch der Ablauf der zurückgehaltenen Aerosole begünstigt ist. Dadurch kann das Filterbettelement bei erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten betrieben werden, wobei die erneute Aufnahme der zurückgehaltenen Flüssigkeit durch den Gasstrom erheblich verringert und somit der Wirkungsgrad des Faserbettelements insgesamt verbessert ist.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Faserbettelement so angeordnet, daß sich die parallelen Fasern im wesentlichen senkrecht erstrecken, worauf das zu behandelnde Gas mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch das Faserbett hindurehgeleitet wird. - "
G3CKU9P/O77-&
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es"zeigen:
ffig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Schräg- : ansicht eines Paserbettelements in einer Ausführungsform der Erfindung,
Pig. 2 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Ausscheiden von Aerosolen aus Gasstromen mit einem zylindrischen Paserbettelement in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Pig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines Paserbettelements mit einer abströmseitigen Ablaufschicht aus im wesentlichen senkrecht angeordneten Pasern und einer zuströmseitigen Pangschicht aus willkürlich angeordneten Pasern und
Pig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines für die Herstellung eines Paserbettelements verwendeten Paserstrangs vor dem Verdichten desselben.
Ein in Pig. 1- dargestelltes Paserbettelement 10 hat einen rechteckigen Eahmen 11 mit einem einwärts hervorstehenden Rand 12, welcher eine Öffnung für die Durchströmung eines zu behandelnden Gases begrenzt. In den Eahmen 11 sind zwei durchlässige Flächenelemente 13, 14 und dazwischen ein Paserbett 17 eingesetzt. Ferner ist im Eahmen 11 ein Halterahmen 18 mittels Schrauben 19 befestigt.■ Der Halterahmen 18 hat einen einwärts hervorstehenden Eand 22, welcher an dem einen Flächenelement 14 angreift
und mit dem Sand 12 des Rahmens 11 zusammenwirkt, um die beiden Flächenelemente 13, 14- und das i'aserbett 17 festzuhalten. Die Flächenelemente 13, 14- sind beispielsweise aus einem Drahtgewebe von ausreichender Steifigkeit, um das ^aserbett in der gewünschten Packungsdichte festzuhalten. ."-.-■■■- "
Das Faserbettelement 10 wird zum Ausscheiden von Aerosolen oder Hebeln aus einem es durchströmenden Gas verwendet. In einem das Element 10 durchströmenden Gas mitgeführte Hebel- oder Aerosolteilchen kommen in Berührung mit den lasern und werden von diesen zurückgehalten. Der Gasstrom übt auf die zurückgehaltenen Teilchen eine Kraft aus und nimmt sie dadurch zur Abströmseite des Faserbetts 17 mit. Innerhalb des Faserbetts 17 vereinigen sich die Mebelteilchen zu größeren Tröpfchen, welche dann unter Schwerkrafteinfluß in den Hohlräumen des Faserbetts abwärts fließen. Die Fasern des Elements sind vorzugsweise zu einer solchen Dichte gepackt, daß der größte Teil des zurückgehaltenen Nebels in flüssiger Form nahe der Abströmseite des Faserbetts 17 abfließt. Das Element 10 wird in Verbindung mit anderen Einrichtungen zum Erzeugen eines des Faserbett durchsetzenden Gasstroms und zum Abführen der zurückgehaltenen Aerosolteilchen in flüssiger Form verwendet. Derartige Einrichtungen sind allgemein bekannt und brauchen deshalb nicht beschrieben zu werden.
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Die das Faserbett 17 bildenden -^asern sind nicht wie in bekannten -^aserbettelementen willkürlich, angeordnet, sondern wenigstens zum größten Teil im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, wobei das Element im Betrieb so angeordnet wird, daß die Hauptrichtung der Fasern im wesentlichen senkrecht verläuft.
Der Ausdruck "im wesentlichen senkrecht" bedeutet hier, daß die Fasern des Faserbetts und damit die zwischen ihnen vorhandenen Hohlräume mit ihrer Längsausdehnung innerhalb eines Bereichs von ca. 15° um die Senkrechte herum verlaufen. Die Beziehungen zwischen der senkrechten Anordnung der Fasern und der im wesentlichen senkrechten Ausrichtung der Hohlräume ist dabei allgemein verständlich. In bezug auf die Ausrichtung der Fasern bedeuten die Ausdrücke "im wesentlichen parallel" und "im wesentlichen senkrecht" daher, daß die Fasern so angeordnet sind, daß der größere Anteil davon im wesentlichen senkrecht verläuft.
In der bevorzugten Ausführungsform, in welcher das Faserbett aus einem durch Übereinanderlegen von dünnen Faserlagen zu einer Matte und Falten der Matte entlang ihrer Längsachse entstandenen Faserstrang geformt ist, bedeutet der Ausdruck "im wesentlichen senkrecht", daß die Fasern des Faserbetts so angeordnet sind, daß die Länge des größeren Teils der Fasern in der Senkrechten, d.h. entlang der Längsachse des Faserstrangs, im wesentlichen nicht begrenzt ist, während die Länge von im
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reckten Winkel dazu angeordneten Fasern begrenzt ist.
In einer solchen Ausführungsform wird aus den Fasern ein in Fig. 4 dargestellter Strang 25 gebildet» Zur Herstellung des Faserstrangs werden mehrere dünne lagen aus Stapelfasern übereinandergelegt, in deren Ebene die Fasern so verteilt sind, daß die Ausrichtung des größeren Anteils derselben innerhalb ± 30°, vorzugsweise innerhalb ± 20° zur Längsrichtung der Lagen bzw. der daraus gebildeten Matte verläuft. Die Matte kann aus etwa vierzig bis fünfzig solcher Lagen mit einem Fasergewicht von jeweils etwa 2. bis 3»5 g/m gebildet sein.
Die in der beschriebenen Weise in einer unbestimmten Länge gebildete Matte kann eine Breite von etwa 0,5 π oder darüber haben und wird mehrfach entlang iher Längsachse gefaltet, so daß der Faserstrang 25 entsteht. Um dem Faserstrang 25 mechanischen Halt zu verleihen, kann er mit einzelnen Fasern oder Faserbündeln umwickelt oder leicht um seine Längsachse verdreht werden.
Durch das Zusammenfalten der Matte zu dem Faserstrang wird die Ausdehnung von im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des Faserstrangs liegenden Faseln verkürzt, nicht jedoch die Ausdehnung der im wesentlichen parallel zur Längsachse verlaufenden Fasern. Ferner entstehen durch das Zusammenfalten der Matte im wesentlichen parallel zu den Fasern verlaufende Durchlässe 26. Weitere Längsdurchlässe sind zwischen den einzelnen
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Lagen der Matte vorhanden, während die im wesentlichen parallel zur Längsachse des FaserStrangs verlaufenden Fasern in Längsrichtung verlaufende Kapillardurchlässe begrenzen. Durch anschließendes Komprimieren des Faserstrangs auf die Jeweils gewünschte Dichte werden die größeren Durchlässe je nach dem Grad der Verdichung verengt. In der Betriebsstellung des Faserbettelements verlaufen diese Längsdurchlässe im wesentlichen in senkrechter Richtung und begünstigen damit den Abfluß der zurückgehaltenen Aerosole.
Ungeachtet der Verengung der größeren Durchlässe bleiben die in Längsrichtung verlaufenden Kapillardurchlässe wenigstens zum größten Teil erhalten, da nicht alle Fasern des Faserbetts im wesentlichen parallel zur Längsachse des Faserstrangs ausgerichtet sind. Dies bedeutet, daß das Faserbett ein offenes Gefüge mit einem Hohlraumanteil von wenigstens etwa 90% behält.
In einer anderen Ausführungsform kann ein Faserbett aus Fasern größeren Durchmessers gebildet werden, welche zu steif sind, als daß sie sich zu einem Faserstrang falten ließen. In diesem Falle wird aus den Fasern eine Matte gebildet, deren Dicke wesentlich kleiner ist als die mittlere Faserlänge, d.h. vorzugsweise nicht mehr als ca. 1,25 bis 2,5 cm beträgt. Dadurch sind die Fasern dann im wesentlichen in der Ebene der Matte ausgerichtet, so daß der größere Anteil der Fasern im wesentlichen parallel (d.h. ± 30°) zu einer Achse der Matte verläuft.
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Falls notwendig können mehrere derartige Matten unter Ausrichtung des Faserverlaufs übereinandergelegt werden, um ein yaserbett der jeweils gewünschten Dicke zu erhalten. Die einzelnen Matten sind gewöhnlich ausreichend flexibel, um auch in einem zylindrischen Faserbett verwendet werden zu können.
Die itQ wesentlichen senkrechte Anordnung der Fasern und der Durchlässe begünstigt den Ablauf von Flüssigkeiten aus dem Faserbett, so daß an der Abströmseite des Faserbetts 17;geringere Flüssigkeitsmengen anzutreffen sind. Da die Wiederaufnahme von flüssigkeit durch den Gasstrom von der an der Abströmseite des Faserbetts 17 vorhandenen flüssigkeitsmenge ist, ergibt sich so bei einer gegebenen Strömungsgeschwindigkeit des Gases eine verringerte Wiederaufnahme der Flüssigkeit. Damit ist also bei einer gegebenen Strömungsgeschwindigkeit und Befrachtung des Gases ein höherer Abscheidungsgrad erzielbar.
Durch geeignete Wahl der zwischen den durchlässigen Flächenelementen 13 und 14 enthaltenen Fasermenge oder durch entsprechendes Einstellen des inneren Halterahmens 18 läßt sich die Packungsdichte das Faserbetts 17 bestimmen* Das Faserbett 17 ist vorzugsweise auf eine Packungsdichte von etwa 80 bis 320 kg/nr, insbesondere von etwa 130 bis 210 kg/m* komprimiert.
Das in der Zeichnung dargestellte Faserbett ist zwar zwischen zwei stützenden Flächenelementen festgehalten, die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung beschränkt, es können vielmehr auch die verschiedensten, allgemein bekannten Einrichtungen für die Halterung des Faserbetts verwendet werden. So kann das Faserbett etwa an einer oder an beiden Seiten durch jeweils ein weiteres Faserbett beliebiger Art abgestützt sein. Im Falle eines zylindrischen Faserbettelements
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kann das Faserbett von einer weiteren laserschient umgeben, an seinem äußeren Umfang durch ein Gitter od. dergl. abgestützt oder spiralig mit Draht oder Schnur umwickelt sein.
Der mittlere Durchmesser der das Faserbett bildenden Fasern kann zwischen etwa 2 und 300 um variieren und liegt vorzugsweise zwischen etwa 5 und 200 pm. Der mittlere Faserdurchmesser läßt sich auf einfache Weise nach bekannten Verfahren bestimmen. Ein Verfahren zum Ermitteln des Durchmessers von Glasfasern ist beispielsweise in ASiPM D-568-61 beschrieben.
Der mittlere Faserdurchmesser ist nach unten durch die Forderung nach einer bestimmten mechanischen Festigkeit des Faserbetts begrenzt, d.h. durch die Forderung, daß die Fasern im Betrieb nicht übermäßig zusammengepreßt werden, da hierdurch ein erhöhter Druckabfall durch das Faserbett hindurch entstünde. Andererseits dürfen sich die Fasern im Betrieb auch nicht verlagern, da dies zur Kanalbildung und damit zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads führen würde.
Der tatsächlich gewählte mittlere Faserdurehmesser ist weitgehend abhängig von der für das Faserbett vorgesehenen Verwendung. Bei einem mittleren Faserdurehmesser von etwa 2 bis 15 pnj vorzugsweise zwischen 5 und 12 pn, hat das Faserbett einen hohen Wirkungsgrad für die Abscheidung von Teilchen im Submikronbereieh. Liegt der mittlere Faserdurehmesser im Bereich zwischen etwa 15 bis 755 vorzugsweise 20 bis 50 Jim, so weist das Faserbett einen hohen Wirkungsgrad für die Abscheidung von Teilchen mit Durchmessern von 1 um und darüber und einen annehmbaren Wirkungsgrad für die Abscheidung von Teilchen im Submikronbereieh bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Gasstroms auf. Beträgt der mittlere Faser-
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durchmesser schließlich etwa 75 bis 300 um, insbesondere 150 bis 250 um, so ergibt sich ein insbesondere zum Abscheiden von Sprühnebeln geeignetes Faserbett. In jedem Falle zeigt das erfindungsgemäße Faserbett im
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Vergleich zu einem Faserbett aus asern entsprechenden Durchmessers ein verbessertes Abflußverhalten, so daß es bei gleicher oder sogar verminderter Wiederaufnahme der abgeschxedenen Flüssigkeit durch den Gasstrom mit höheren Durchströmungsgeschwindigkeiten betrieben werden kann·
Die Fasern können aus den verschiedensten Werkstoffen sein, z.B. aus Kunststoffen wie Nylon oder Polyester, aus Metall, etwa rostfreiem Stahl, Titan usw. oder aus Glas, keramischem Material und dergl. mehr. Wegen ihrer .Beständigkeit gegen chemischen Angriff verdienen Glasfasern häufig den Vorzug.
Ein Faserbett der beschriebenen Art wird zumeist zum Abscheiden eines Aerosols oder Hebels einer Flüssigkeit aus einem Gasstrom verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Abscheidung von Schwefelsaurenebel bei der Herstellung der Säure. Das Faserbett kann jedoch auch für die Abscheidung von Aerosolen verwendet werden, welche in Form von Feststoffen anfallen und in einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. Wasser, löslich sind. Bei einer solchen Verwendung kann das lösungsmittel in Form eines Nebels in den Gasstrom eingesprüht oder dem Faserbettelement direkt zugeleitet werden, um dieses zu spülen und die Feststoff-Aerosole daraus zu entfernen, indem es sie auflöst, worauf die entstehende Lösung dann im abströmseitigen Bereich des Faserbetts niedersickert und abfließen kann.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 hat das Faserbettelement 10 eine zylindrische Form anstelle der in Pig. 1 gezeigten ebenen Form. Das Faserbettelement 10 sitzt in einem Behälter 27» welches einen Einlaß 28 für das zu behandelnde Gas und einen Auslaß 29 für das behandelte Gas aufweist. Das Faserbettelement 10 ruht auf einem Zwischenboden 32, welcher von einer Öffnung für den Eintritt des Gases in das Element durchsetzt ist, und ist mit einem seine axiale Durchströmung verhindernden Deckel 34- abgedeckt. Der Behälter 27 hat ferner einen Auslaß 35 für das abgeschiedene Aerosol.
In dieser Ausführungsform ist ein Bett aus Stapelfasern in einem ringförmigen Zwischenraum zwischen zwei konzentrischen Drahtgewebemanschetten 36» 37 bekannter Art gepackt. Für den Aufbau dieser Anordnung kann etwa ein Faserstrang 25 der in !ig. 4- gezeigten Art um die innere Drahtgewebemanschette 36 herum gelegt werden, so daß er im wesentlichen parallel zu dessen Achse verläuft. Darauf kann die in Längsrichtung aufgeschnittene äußere Drahtgewebemaschette 37 um den Paserstrang herumgelegt und in herkömmlicher Weise festgezogen werden, um den Paserstrang auf die gewünschte Packungsdichte zu verdichten.
In der in Pig. 2 gezeigten Anordnung wird das zylindrische Paserbettelement radial von innen nach außen durchströmt, was in vorteilhafter Weise zu einer verringerten Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt der Strömung am äußeren Umfang des Paserbetts führt. Die Strömungsrichtung kann jedoch falls erwünscht auch umgekehrt, d.h. von außen nach innen verlaufen.
Pig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Paserbettelements mit einer Ablaufschicht 40 aus im wesentlichen parallelen Pasern und dazwischen vorhandenen Durchlässen der vorstehend beschriebenen Art und einer in
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Anlage daran befindlichen, herkömmlichen Samraelschicht aus willkürlich angeordneten Fasern. Die Fasern in der Sämmelschicht veelaufen nicht in irgend einer bestimmten Eichtung, sondern willkürlich in allen Eichtungen. Die Aerosoltröpfchen werden in der Sammelschicht 41 aufgefangen und von der Gasströmung in Richtung auf die Ablaufschicht 40 aus im wesentlichen senkrechten Fasern mitgenommen. Die im wesentlichen senkrechte Anordnung der Pasern in der Ablaufschicht 40 begünstigt den Abfluß und verbessert dadurch den Wirkungsgrad der Abscheidung.
Da in dieser Ausführungsform das herkömmliche Faserbett für das eigentliche Auffangen der Aerosole vorgesehen ist, besteht die Ablaufschicht 40 vorzugsweise aus gröberen; Fasern. Mir das Abscheiden von Aerosolen mit Teilchengroßen im Submikronbereich haben die Fasern des Sämmel-Faserbetts 41 beispielsweise einen mittleren Durchmesser von etwa 2 bis 15 um» wobei der mittlere Faserdurchmesser in der Ablaufschicht 40 dann vorzugsweise bei 20 bis 75 pm oder darüber liegt.
Beträgt der mittlere Faserdurchmesser in einer insbesondere für die Abscheidung von Sprühhebeln geeigneten Sammelschicht 41 etwa 20 bis 75 pm» so haben die Fasern der Ablaufschicht 40 vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von 100 bis 300 ,pm.
Bei einem mittleren Durchmesser von etwa 15 bis 75 pn sind die Fasern der Ablaufschicht 40 vorzugsweise zu einer Dichte von ca, 80 bis 320 kg/nr gepackt. Die bei einem mittleren Durchmesser von 2 bis 15 pm willkürlich angeordneten Fasern der Sammelschicht 40 sind vorzugsweise zu einer Dichte von etwa 80 bis 320 kg/tir gepackt. Die Packungsdichte des Fasern in der Sammelschicht 41 ist vorzugsweise großer als diejenige der Fasern in der Ablauf schicht 40, Bei Ausübung eines einheitlichen
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Drucks sind unterschiedliche Packungsdichten dadurch erzielbar, daß die Fasern der Ablaufschicht 40 steifer sind. Die Dicke der abströraseitigen Ablaufschicht kann etwa 6 bis 20 mm betragen, wobei die Sammelschicht 41 etwa 2 bis 5 mal so dick ist.
Zur Herstellung eines ebenen Faserbettelements der in Fig. 1 gezeigten Art wurden Glasfasern mit einem mittleren Durchmesser von 8 um mit einer Dichte ττοη 170 kg/ /nr gepackt, wobei das Faserbett eine Dicke von ca. 5 cm erhielt. Durch das Faserbettelement wurde ein in unterschiedlichem Maße mit Schwefelsäurenebel befrachterter Luftstrom mit verschiedenen Geschwindigkeiten hindurchgeleitet. Dies erfolgte bei im wesentlichen senkrechter und waagerechter Ausrichtung der Fasern. Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Verbesserung des Wirkungsgrads bei senkrechter Ausrichtung der im wesentlichen parallelen Fasern.
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CD CO O O
Ausrichtung
der Fasern
Befrachtung
Gasstroms (
!Tabelle 1 Strömungs
geschwin
digkeit
(m/sec)
Wieder
aufnahme
(mg 100%)
H2SO4
Gesamt
wirkungs
grad (%)
I
Versuch 5 des Teilchen-
smg 100%) größe
(pn)
>3 um/m
waagerecht 1547 6,27 41,3 97,2
A senkrecht 1600 0,71 6,05 2,5 99,7
B senkrecht 1600 0,77 6,01 4,9 99,5 I
C waagerecht 1907 0,77 5,72 20,1 98,9
D waagerecht 1907 0,82 5,72 30,7 98,3
E waagerecht 1978 0,82 5,18 25,1 98,6
3T waagerecht 1978 0,34 5,18 24,0 98,6
G senkrecht 1960 0,34 4,82 3,9 99,5
H senkrecht 1960 0,32 4,82 4,9 99,4
I 0,32
Aus vorstehender Tabelle ist zu ersehen, daß sich die Wiederaufnahme des abgeschiedenen Nebels bei senkrechter Ausrichtung der Fasern beträchtlich verringerte, woraus sich ein verbesserter Wirkungsgrad der Abscheidung ergibt.
Ende der Beschreibung
030049/0.7 78
Leerseite

Claims (12)

  1. DR. BERG DIPL.-iNG. ST DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SaNDMAIR
    Postfach 860245-8000 München 86
    Anwaltsakte 50 858 .20. Mai 1980
    "', Monsanto Company
    800 North Lindbergh Boulevard, St. Louis, Missouri 63166, U. S. A.
    !aserbettelement und Verfahren zum Ausfiltern von Aerosolen aus Gasen
    '1. Faserbettelement zum Ausfiltern von Aerosolen .,..". aus einem Gasstrom, dadurch, ge k enn ζ e i chn e t, daß sich ein beträchtlicher Anteil der zwischen den lasern des Faserbetts (17»4-O) vorhandenen, im wesentli-
    030049/07 7 8
    ©(089)988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850
    988274 -..'- ■.-■"..." TELEX: BayeL Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 . 0524560BERGa Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)
    chen kontinuierlichen Hohlräume in im wesentlichen senkrechter Eichtung erstreckt.
  2. 2. Faserbettelement nach. Anspruch. 1, dadurch, g ekennz e ich.net, daß. die Fasern einen mittleren Durchmesser von 2 bis 300 um haben.
  3. 3. Faserbettelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Glasfasern sind.
  4. 4. Faserbettelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 j dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß es zylindrische Form aufweist und daß das Faserbett eine ringförmige Wand bildet, in welcher sich der größere Anteil der Fasern im wesentlichen parallel zur Längsachse des Elements erstreckt.
  5. 5. Fas erb ett element nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern des nachstehend als Ablaufschicht bezeichneten Faserbetts (40) einen mittleren Durchmesser von 15 bis 75 Jim· haben, und daß sich die Ablaufschicht in Anlage an einer Fangschicht (4-1.) aus willkürlich ausgerichteten Fasern mit einem mittleren Durchmesser von 2 bis 15 ^m befindet, welche eine höhere Packungsdichte aufweist als die Ablaufschicht.
    03O0A9/077
  6. 6. Faserbettelement nach Anspruch 5? dadurch ge ken η ze i c h η e t, daß es im wesentlichen eben ist.
  7. 7· Faserbettelement nach Anspruch 5» dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß es zylindrische Form aufweist.
  8. 8. Faserbettelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennz ei chnet, daß die Fasern des nachstehend als Ablaufschicht (40) bezeichneten Faserbetts einen mittleren Durchmesser von 75 bis 300 Jim haben, und daß sich die Ablaufschicht in Anlage an einer Fahgschicht (41) aus willkürlich ausgerichteten Fasern mit einem mittleren Durchmesser von 20 bis 75 um befindet.
  9. 9· Faserbettelement nach Anspruch 8, dadurch ge kenn ze i c h η e t, daß es im wesentlichen eben ist. .
  10. 10. Faserbettelement nach Anspruch 8, dadurch
    g e k e η η ζ e i & h η e t, daß es zylindrische Form aufweist-. .
  11. 11. ! Verfahren" zum Ausscheiden von Aerosolen aus einem Gas v dadurch g, e kenn z. e ic h η e t, daß man ein Faserbettelement mit sich im wesentlichen kontinuierlich zxfischen den Fasern des Faserbetts erstreckenden Hohlräumen derart anordnet,-daß sich die Hohlräume im
    wesentlichen in senkrechter Sichtung erstrecken, und daß man das Gas mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit im wesentlichen lotrecht zum laserbettelement durch dieses hindurchleitet. " -
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lasern einen mittleren Durchmesser von 2 bis 75 pm haben.
    13· Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennz eichnet, daß sich das laserbett in Anlage an der Abströmseite einer langschicht aus willkürlich verteilten und einen kleineren mittleren Durchmesser aufweisenden lasern befindet.
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