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DE3218361A1 - Verfahren zur herstellung von hochtemperaturbestaendigem filtermaterial - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hochtemperaturbestaendigem filtermaterial

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Publication number
DE3218361A1
DE3218361A1 DE19823218361 DE3218361A DE3218361A1 DE 3218361 A1 DE3218361 A1 DE 3218361A1 DE 19823218361 DE19823218361 DE 19823218361 DE 3218361 A DE3218361 A DE 3218361A DE 3218361 A1 DE3218361 A1 DE 3218361A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alkaline earth
filter material
boron
temperatures
alkali
Prior art date
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Granted
Application number
DE19823218361
Other languages
English (en)
Other versions
DE3218361C2 (de
Inventor
Kurt Dr.rer.nat. 4320 Hattingen Hübner
Ekkehard Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Weber
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.)
Saarbergwerke AG
Original Assignee
Saarbergwerke AG
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 Saarbergwerke AG filed Critical Saarbergwerke AG
Priority to DE19823218361 priority Critical patent/DE3218361C2/de
Publication of DE3218361A1 publication Critical patent/DE3218361A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3218361C2 publication Critical patent/DE3218361C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/086—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/06—Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/005—Fibre or filament compositions obtained by leaching of a soluble phase and consolidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbeständigem
  • Filtermaterial Die Erfindung betrifft ein Vei-fahren zur Herstellung von hochtemperaturbeständigem Filtermaterial aus Alkali- und/ oder Erdalkalikomponenten enthaltenden Glasfasern.
  • Zur Filterung heißer Gase sind textile Fittrgewebe nur bedingt einsetzbar, da diese bei Temperatiren oberhalb 7000 C bis 8000 C nur geringe Standzeiten und niedrige Abscheidegrade erreichen.
  • Bei Verwendung von Fi Lterschichten aus körnigen Kontaktmassen werden unverhältnismäßig große filtereinheiten benötigt.
  • Zur Reinigung heißer Gase sind bereits Filtergewebe aus keramischen Materialien bekannt, die jedoch wegen der aufwendigen HersteLLungsverfahren sehr teuer sind. Zur Herstellung dieser Gewebe wird eine keramische Ausgangsmasse zunächst erschmoLzen und dann bei Temperaturen oberhalb 15000 C mit Hilfe geeigneter Düsen versprüht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur HersteLlung von hochtemperaturbeständigem Filtermaterial aus Alkali- und/oder Erdalkalikomponenten enthaltenden Glasfasern zu entwickeln.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus den GLasfasern die Alkali- und/oder Erdalkalikomponenten herausgetöst und daß in das erhaltene Kiesetsäuregerüst Atumi nium und/oder Boroxide eingelagert werden.
  • Mit dem erfi ndungsgemäßeri Verfahren gelingt es, hochtemperaturbestandiges Filtermaterial aus Glasfaser wirtschaftlich herzustellen unter Vermeidung der hohen Temperaturen, wie sie bei den bekannten Herstellungsprozessen erforderlich sind.
  • Ausgangsmaterial ist eine Faser aus niedrigschmetzendem Glas, vorzugsweise E-Glas, mit Gehalten an Alkali- und/oder Erdalkalikomponenten sowie ggf. ALuminium-, Bor- und Schwermetalloxiden. Durch die Behandlung der Faser mit einer wäßrigen Mineralsäurelösung, beispieLsweise Salzsäure, werden diese Komponenten herausgetöst und die Faser in eine poröse Struktur überführt, die zu über 95 % nur noch aus Siliciumoxid besteht. Die Behandlungsdauer für diesen Verfahrensschritt liegt je nach Temperatur und Material zwischen wenigen Minuten und ca. fünf Stunden. Sie beträgt btji der Behandlung von E-Glas mit einer 2 n bis 6 n-Salzscturelösung und bei einer Temperatur von 400 C etwa eine Stunde.
  • Die herausgelösten Stoffe werden mit dem Säurebad entfernt.
  • Die verbleibende proröse Struktur wird nunmehr mit einer wäßrigen, Aluminium- und Borverbindungen enthaLtenden Lösung behandelt, wobei die Aluminium- und Borverbindungen durch Wasser oder Alkalien zur Hydrolyse gebracht werden Die ausflockenden Hydroxide bzw. Oxidhydrate werden dabei durch Adhäsionskräfte in die entstandenen Hohlräume der prorösen Struktur eingebunden. Das erhalten Filtermaterial wird anschließend getrocknet und bei Temperaturen von 4000 C bis 8000 C getempert.
  • Durch Nachbehandlung des Filtermaterials in einer wäßrigen, ammoni.umhydrogenftuoridhatfigen Lösung (2 bis 3 g/L) wird eine weitere Reduzierung des SiO2-Antei Ls der Faserstruktur erreicht. Der in der Faserstruktur eingelagerte Anteil an ALuminium- undioder Boroxiden sollte mindestens 50 % betragen.
  • Das Fasermaterial wird anschließend mit Wasser gewaschen, getrocknet und nochmals kurzzeitig bi Temperaturen von 4000 C bis 8000 C gesintert.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Fasermaterial eignet sich zur FiLterung von heißen Gasen mit Temperaturen bis über 10000 C, wobei gute Abscheidegrade und hohe Standzeiten der Filtereinsätze gewährleistet sind.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbeständigem Filtermaterial Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbeständigem Filtermaterial aus Alkali und/oder Erdalkalikomponenten enthaltenden Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Glasfasern die Alkali - und/oder Erdalkalkomponenten heraugelöst und daß in das erhaldtene Kieselsäuregerüst Aluminium- und/oder Boroxide eingelagert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Herauslögen der Alkali- und/oder Erdalkalikomponenten in einem Mineralsäurebad erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Kieselsäuregerüst mit einer wäßrigen, Aluminium- und/oder Borverbindungen enthaltenden Lösung behandelt wird, daß die Atum nium und/oder Borverbindu n gen durch Wasser oder Alkalien zur Hydrolyse gebracht werden und daß das erhaltene Gewebe anschließend bei Temperaturen von 4000 C bis 8000 C. getrocknet und getempert wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe nach der Trocknung mit Ammoniumhydrogenfluorid behandelt, in Wasser ausgewaschen und bei Temperaturen von 4000 C bis 8000 C qetrocknet und gesintert wird.
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe zu mindestens 50 Gew.-% aus Atumi nium- und/oder Boroxid besteht.
DE19823218361 1982-05-15 1982-05-15 Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbeständigem Filtermaterial Expired DE3218361C2 (de)

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DE3218361C2 (de) 1985-06-27

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