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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist ein keramischer Filter. Genauer gesagt ein keramischer Filter,
der geeignet ist, Staub aus einem Hochtemperaturgas zu entfernen,
wie er z. B. von einem Druckwirbelschichtdampferzeuger, einem Kohlevergasungsofen
oder einer Hausmüllverbrennungs-
oder einer industriellen Müllverbrennungsanlage
abgegeben wird.
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Eine Anlage zur Entstaubung, die
ein keramisches Rohr als Filter verwendet, wird als Schlüsseltechnologie
für die
Realisierung einer kombinierten Druck-Wirbelschicht-Energiegewinnung oder
für die
Energiegewinnung durch Kohlevergasung als einem sauberen und höchst effizienten
Energiegewinnungssystem der nächsten
Generation erachtet, wobei Kohle als Brennstoff verwendet wird,
und es fand bei der Erforschung und Entwicklung dieser Technologie
ein aktiver Wettbewerb in mehreren Ländern der Welt statt. Zudem
wurde auch die Anwendung bei einer Hausmüll- oder Industriemüll-Verbrennungsanlage
im Hinblick auf die Umweltverschmutzung durch Dioxin untersucht,
die in den vergangenen Jahren als ernstes Problem erachtet wurde.
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Andererseits ist ein keramisches
Rohr bruchanfällig
aufgrund der verschiedenen Belastungen, denen es während des
Gebrauchs und bei der Handhabung vor der Benutzung ausgesetzt ist,
und zwar aufgrund seiner Sprödigkeit,
die der geringen Bruchfestigkeit von keramischen Werkstoffen zuzuschreiben
ist, und demgemäß wurde
es als sehr wichtig erachtet, die Zuverlässigkeit bei seiner Verwendung
in der Praxis für
einen längeren
Zeitraum sicherzustellen. Es wurde versucht, die Festigkeit zu verbessern,
indem man das Material für
das keramische Rohr selbst verbesserte oder indem man eine Technik
entwickelte, bei der das Material vor der Verwendung überprüft wird.
Es bleiben jedoch immer noch viele Probleme, die gelöst werden
müssen.
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Das vielversprechendste Material
für die
Verarbeitung zu einem keramischen Rohr, das als Filter dienen soll,
ist ein Material, bei dem Cordierit in Form eines Aggregats verwendet
wird, da Cordierit nicht nur über ausgezeichnete
Hitzebeständigkeit,
sondern auch über
einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verfügt und daher
auch eine hohe Beständigkeit
gegenüber
thermischen Belastungen aufweist. Das US-Patent 5.073.179 offenbart
z. B. einen keramischen Filter zur Entstaubung eines staubhaltigen
Hochtemperaturgases, der als Hauptkomponente ein Cordierit-Aggregat
umfaßt
und beschreibt eine bevorzugte Konstruktion und Eigenschaften, wie
z. B. Festigkeit.
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Als eine der wichtigsten Eigenschaften
für die
Filterfunktion kann genannt werden, daß der Druckabfall gering sein
muß. Um
die Effizienz bei der Entfernung von Teilchen aus einem Hochtemperaturgas
zu erhöhen, ist
es ratsam, den Druckabfall zu verringern, indem man die Porosität erhöht. Andererseits
sollte, im Hinblick auf die Zuverlässigkeit für einen langen Zeitraum, die
Festigkeit des Filterrohrs so hoch wie möglich sein und hinsichtlich
dieser Eigenschaft sollte die Porosität vorzugsweise klein sein.
Daraus ist zu schließen,
daß bei der
Kontrolle des Materials mittels Porosität, der Druckabfall und die
Festigkeit in einem sich gegenseitig bedingenden gegenläufigen Verhältnis stehen,
und es wird versucht, die Festigkeit innerhalb eines zulässigen Bereichs
hinsichtlich der Porosität
zu erhöhen,
die für
den gewünschten
Druckabfall erforderlich ist.
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Da jedoch die praktische Anwendung
von Hochdruck-Wirbelschichtenergiegewinnung aus Kohle in den vergangenen
Jahren zugenommen hat, gibt es einen steigenden Bedarf für ein keramisches
Filterrohr mit einer hohen Zuverlässigkeit und einer höheren Festigkeit.
Es war jedoch schwierig, ein keramisches Rohr mit einer hohen Zuverlässigkeit über einen
langen Zeitraum zu präsentieren,
wenn die Kontrolle der Struktur des Materials nur auf der Porosität basierte.
Demzufolge wurde es notwendig, die Faktoren genau zu kennen, die im
wesentlichen den Druckabfall eines keramischen Filters kontrollieren
und einen verbesserten keramischen Filter vorzulegen, d. h. einen
keramischen Filter, der über
eine wesentlich bessere Festig keit verfügt als ein konventioneller
keramischer Filter und einen geringen Druckabfall aufweist.
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US-A-5.073.178 beschreibt einen keramischen
Filter für
ein staubhaltiges Gas, der einen Grundfilter, der eine mittlere
Porengröße zwischen
10 und 100 μm
mit einem Porengrößenverhältnis an
den Positionen von 75 Vol.-% und 25 Vol.-% der Gesamtporengrößenverteilung,
die mindestens 1,3 ist, aufweist, und eine Filterschicht umfaßt, die
eine mittlere Porengröße zwischen
0,2 und 10 μm
aufweist, die zumindest an der filternden Seitenoberfläche der
Filterbasis befestigt ist, so daß die Filterschicht die offenen
Poren auf der Oberfläche des
Grundfilters füllt.
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EP 0 630 677 A2 beschreibt einen keramischen
Filter für
ein staubhaltiges Gas, der Grundfilter, der eine mittlere Porengröße zwischen
10 und 100 μm
mit einem Porengrößenverhältnis an
den Positionen von 75 Vol.-% und 25 Vol.-% der Gesamtporengrößenverteilung,
die zumindest 1,3 ist, aufweist, und eine Filterschicht mit einer
mittleren Porengröße zwischen
0,2 und 10 μm
umfaßt,
die mindestens an der filternden Seitenoberfläche des Grundfilters befestigt
ist, so daß die
Filterschicht die offenen Poren auf der Oberfläche der Filterbasis füllt.
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Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, einen keramischen Cordierit-Filter mit einem geringen Druckabfall
und einer hohen Festigkeit bereitzustellen, indem man die strukturellen
Kontrollfaktoren klärt.
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Die vorliegende Erfindung liefert
einen keramischen Filter, der mindestens 50 Masse-% eines Cordierit-Aggregats
mit einer Teilchengröße von mindestens
74 μm und
ein Bindemittel umfaßt,
wobei dieses Bindemittel mindestens 10 Masse-% eines feinkörnigen Pulvers
von Cordierit mit einer Teilchengröße von weniger als 74 μm, β-Spodumen
und Ton umfaßt,
wobei der Massenanteil von β-Spodumen
zu dem feinkörnigen
Pulver von Cordierit von 0,6 bis 2,5 beträgt, und wobei der Keramikfilter
einen Druckabfallkoeffizienten m' von
mindestens 30 × 10–8cm2 aufweist, der durch die nachfolgende Formel
dargestellt ist und der bezüglich
Poren mit Durchmessern berechnet wird, die mindestens 1/10 des mittleren
Porendurchmessers auf Volumenbasis entsprechen: m' = (Vp/Sp)2 × (P) wobei
VP(cm3/g) das spezifische
Volumen der gesamten Poren, Sp(cm2/g) der
spezifische Oberflächenbereich der
gesamten Poren und p eine Gesamtporosität ist.
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Nun wird die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen detailliert beschrieben.
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Der keramische Filter der vorliegenden
Erfindung umfaßt
im wesentlichen ein Bindemittel, das mindestens 10 Masse-% eines
feinen Pulvers von Cordierit mit einer Teilchengröße von weniger
als 74 μm, β-Spodumen
und Ton aufweist, und mindestens 50 Masse-% eines Cordierit-Aggregats
mit einer Teilchengröße von mindestens
74 μm umfaßt. Beträgt der Anteil
des Cordierit-Aggregats mit einer Teilchengröße von mindestens 74 μm weniger
als 50 Masse-%, oder wenn der Anteil des Cordierit-Aggregats mit
einer Teilchengröße von weniger
als 74 μm
mindestens 50 Masse-% beträgt,
so wird der thermische Ausdehnungskoeffizient des keramischen Filters
eher zu hoch sein, wobei die Eigenschaften als keramischer Filter
sich eher verschlechtern, so daß eine
Eigenschaft, wie z. B. die Temperaturwechselbeständigkeit sich eher verschlechtert
oder die Porendurchmesser, die sich bilden sollten, eher zu klein
sein werden. Zudem ist es entscheidend, daß das Bindemittel mindestens
10 Masse-% eines feinkörnigen
Pulvers von Cordierit mit einer Teilchengröße von weniger als 74 μm und β-Spodumen
umfaßt,
und daß das
Massenverhältnis
des β-Spodumens
zum feinkörnigen
Pulver von Cordierit (nachfolgend als β-Spodumen-Verhältnis bezeichnet)
von 0,6 bis 2,5 beträgt.
Wenn das β-Spodumen-Verhältnis außerhalb
des oben genannten Bereichs liegt, kann häufig das Sintern kaum durchgeführt werden
und es ist eher schwierig, die für
einen Filter angemessene Festigkeit zu erhalten.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung,
sowohl der Festigkeit als auch der Verringerung des Druckabfalls eines
keramischen Filters, zu genügen,
kann jedoch nicht durch diese Anforderungen allein erreicht werden, da
durch die Verbesserung der Sintereigenschaft des keramischen Filters
zur Sicherung der Festigkeit lediglich ein keramischer Filter mit
einer niedrigen Porosität
erhalten werden kann, und der Druckabfall wird das in der Praxis
akzeptable Niveau überschreiten,
wodurch kein in der Praxis verwendbarer keramischer Filter erhalten
werden kann. Es ist daher für
den keramischen Filter der vorliegenden Erfindung entscheidend,
daß der Druckabfallkoeffizient
m' (nachfolgend
als Koeffizient bezeichnet), berechnet durch die folgende Formel,
mindestens 30 × 10–8cm2 beträgt: m' =
Vp/Sp)2 × (p) wobei VP(cm3/g) das spezifische Volumen der gesamten
Poren, Sp(cm2/g) der spezifische Oberflächenbereich der
gesamten Poren und p eine Gesamtporosität ist. Das heißt durch
Anpassung des Koeffizienten auf mindestens 30 × 10–8cm2 ist es möglich, einen keramischen Filter
mit einem niedrigen Druckabfall innerhalb eines in der Praxis verwendbaren
Niveaus bereitzustellen, der sowohl das praktische Druckabfallniveau
und das praktische Festigkeitsniveau, sogar bei einem keramischen
Filter mit einer geringen Porosität in Folge der Verbesserung
der Festigkeit befriedigt.
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Hier sind das spezifische Volumen
der gesamten Poren VP(cm3/g)
und der spezifische Oberflächenbereich
der gesamten Poren Sp(cm2/g) das spezifische
Volumen der Poren und der spezifische Oberflächenbereich der Poren, die
unter Verwendung der Werte von nur den Poren mit Durchmessern, die
mindestens 1/10 des mittleren Porendurchmessers auf Volumenbasis
entsprechen, basierend auf den Ergebnissen einer Messung der Porenverteilung,
mittels eines Quecksilber-Porosimeters, neu berechnet wurden. Die
Porosität
ist normalerweise eine, die z. B. durch eine Archimedes-Methode
gemessen wird und entspricht üblicherweise nicht
einer kumulativen physikalischen Menge. Die Porosität, die durch
die Neuberechnung unter Verwendung der Werte von nur den Poren mit
Porendurchmessern, die mindestens 1/10 des mittleren Porendurchmessers auf
Volumenbasis entsprechen, erhalten wurde, wird als Gesamtporosität p genommen,
und unterscheidet sich dadurch von dem üblichen Begriff "Porosität". Genauer gesagt:
Die Gesamtporosität
p = (Porosität)
x (Gesamtvolumen der Poren mit Durchmessern, die mindestens 1/10
des mitt leren Porendurchmessers auf Volumenbasis entsprechen)/(Gesamtvolumen
aller Poren).
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Wenn das spezifische Volumen der
Poren und der spezifische Oberflächenbereich
der Poren, gemessen durch ein Quecksilber-Porosimeter, in bezug
auf alle Poren kumuliert werden, kann der Koeffizient keine gute
Wechselbeziehung mit dem realen Druckabfall zeigen. Im Ergebnis
der Untersuchung des Grundes für dieses
Versagen, wurde herausgefunden, daß es möglich ist, die Eigenschaften
des Materials genauer zu beurteilen, indem man den Druckabfall mit
Hilfe des spezifischen Volumens der Poren, des spezifischen Oberflächenbereichs
der Poren und der Porosität
bei feinen Poren (die grob 1/10 des oben genannten mittleren Porendurchmessers
entsprechen), die sich nicht auf den ausgeschlossenen Druckabfall
beziehen, berechnet. Vorstehend wurde beschrieben, daß ein Quecksilber-Porosimeter
zur Messung des Porendurchmessers und des spezifischen Volumens
der Poren in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Es kann
jedoch jeder beliebige Meßapparat
verwendet werden, so lange er in der Lage ist, den Porendurchmesser
und das spezifische Volumen der Poren des keramischen Filters der
vorliegenden Erfindung zu messen.
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Im keramischen Filter der vorliegenden
Erfindung liegt der mittlere Porendurchmesser auf Volumenbasis im
Bereich von etwa 25 bis 40 μm.
Demgemäß ist die
Untergrenze für
den Porendurchmesser, der für den
Koeffizenten in Betracht kommt, im Bereich von etwa 2,5 bis 4 μm, d. h.
1/10 des mittleren Porendurchmessers auf Volumenbasis. Bei der Überprüfung der
inneren Struktur des keramischen Filters der vorliegenden Erfindung
mittels eines Rasterelektronenmikroskops wurden kleine Unregelmäßigkeiten,
die nicht größer als
einige μm
waren, auf der Oberfläche
von Poren festgestellt, die 10 μm
oder größer waren
und es wurde angenommen, daß zum
Zeitpunkt der Messung der Porengrößenverteilung mittels eines
Quecksilber-Porosimeters,
die Unregelmäßigkeiten
als Poren nachgewiesen wurden, obwohl es nicht wirklich Poren sind.
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Bei dem keramischen Filter der vorliegenden
Erfindung soll die Menge an β-Spodumen
vorzugsweise von 8 bis 20 Masse-% betragen, basierend auf der Mas se
des gesamten Filters, da das Gleichgewicht zwischen Festigkeit und
Druckabfall des Filters dadurch gut sein wird. Es wird angenommen,
daß die
Form der Poren dadurch dazu neigt, zylindrisch zu sein. Besser noch
sollte der Mengenanteil von β-Spodumen von 10 bis
15 Masse-% betragen.
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Bei dem keramischen Filter der vorliegenden
Erfindung sollte die Dreipunkt-Biegefestigkeit
bei Raumtemperatur bei mindestens 8,0 MPa liegen und der Druckabfall,
wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von 5 cm/s bei Raumtemperatur
(nachfolgend als ventilierender Druckabfall bezeichnet) ventiliert
wird, bei höchstens 2
kPa liegen, da dadurch das Gleichgewicht zwischen Druckabfall und
Festigkeit für
einen keramischen Filter gut sein wird, so daß er für die Verwendung als keramischer
Filter z. B. für
eine Entstaubungsanlage geeignet ist.
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Zudem sollte bei dem keramischen
Filter der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Cordierit verwendet
werden, das bei der Kristallisation von Glas erhalten wird, da die
Gleichmäßigkeit
des Materials dadurch hoch sein wird und die Zuverlässigkeit
als keramischer Filter dadurch verbessert wird.
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Nun wird die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf Beispiele noch detaillierter beschrieben. Es
versteht sich dabei jedoch von selbst, daß die vorliegende Erfindung
auf keine Weise auf diese spezifischen Beispiele beschränkt ist.
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Als Cordierit-Aggregat wurde eine
Mischung aus Magnesiumoxid, Aluminiumoxid und Siliciumdioxidsand
gemischt, um eine Cordierit-Zusammensetzung von 2MgO·2Al2O3·5SiO2 zu erhalten, und dann mittels Kohleelektroden
elektrisch geschmolzen und die so erhaltene Schmelze wurde in Wasser
geschüttet
und abgeschreckt, um ein Glas mit dieser Cordierit-Zusammensetzung
zu erhalten. Dieses Glas mit der Cordierit-Zusammensetzung wurde
herausgenommen und dann zerstoßen,
um Glasgranulat zu erhalten. Dann wurde das so erhaltene Glasgranulat
auf ein Fahrgestell gegeben und durch einen Tunnelofen geschoben
und dabei zur Kristallisation bei etwa 1.380°C 10 Stunden lang wärmebehandelt.
Das kristallisierte Glas wurde danach pulverisiert und klassifiziert,
um ein Produkt zu erhalten, das in nerhalb des Bereichs von 20 bis
200 mesh (590 und 74 μm)
liegt, das dann als Aggregat verwendet wurde.
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Als Bindemittel wurde eine Mischung
verwendet, die durch das Vermischen eines feinkörnigen Pulvers (höchstens
74 μm) von
200 mesh-Durchgang mit der gleichen Zusammensetzung wie das Cordierit-Aggregat, eines
feinkörnigen
Pulvers (höchstens
44 μm) von
350 mesh-Durchgang β-Spodumen
(Li2O·Al2O3·4SiO2) und ein feinkörniges Pulver (höchstens
44 μm) von
350 mesh Durchgang Ton hergestellt wurde. Nachfolgend werden zur
Unterscheidung die Cordieritteilchen mit einer Teilchengröße von mindestens
74 μm, die
als Aggregat zugefügt
werden, grobe Cordierit-Teilchen und die Cordieritteilchen mit einer
Teilchengröße von weniger
als 74 μm,
die als Bindemittel zugefügt
werden, feinkörniges
Cordieritpulver genannt. Dann wurde als porenbildendes Material
ein Pechkokspulver mit einer Teilchengröße von 20 bis 100 μm verwendet.
Dieses porenbildende Material wurde als zusätzliche Menge zugefügt (Pechkoksmasse/(Masse
des Aggregats + Masse des Bindemittels)).
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Die oben genannten Materialien wurden
in verschiedenen Mischungsverhältnissen
vermengt und dann wurde eine wässerige
Lösung
eines Phenolharzes als organisches Bindemittel zugefügt. Die
Mischung wurde gründlich
geknetet und bei 110°C
getrocknet und dann wieder zerstoßen, um granulatförmiges Material mit
einer Korngröße von höchstens
3 mm zu erhalten.
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Dieses Material wurde in eine Kautschukform
gefüllt
und in eine Röhrenform
mit einem äußeren Durchmesser
von 170 mm, einem inneren Durchmesser von 140 mm und einer Länge von
850 mm bei einem Druck von 98 MPa mittels einer hydrostatischen
Formpresse geformt. Danach wurde diese Röhrenform bei der Maximaltemperatur
von 1.350°C
5 Stunden lang kalziniert, um einen rohrförmigen keramischen Cordierit-Filter zu
erhalten.
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Bei diesem Filter wurden die Porosität, die Porenverteilungseigenschaft
und der Ventilationsdruckabfall gemessen, indem ein kleiner Prüfkörper aus
dem mittleren Abschnitt des Rohrs herausgeschnitten wurde. Die Porosität wurde
durch eine Archimedes-Methode gemessen. Die Archimedes-Methode ist
so konzipiert, daß man
die Porosität
aus der getrockneten Masse und der Masse des Prüfkörpers in Wasser und der theoretischen
Dichte des Prüfkörpers erhält, und
vor der Messung der Masse in Wasser wurde der Prüfkörper bei Unterdruck in Wasser
gehalten, um eine ausreichende Absorption des Wassers zu gewährleisten
und dann der Messung unterzogen. Die Porenverteilungseigenschaft
wurde mittels eines Quecksilber-Porosimeters (AUTOSCAN-500,
hergestellt von Yuasa lonics K. K.) gemessen. Die Meßzelle betrug
3 cm3, und ein kleiner Prüfkörper wurde
fast vollständig
in die Zelle gefüllt
und der Messung unterzogen. Der Druck für die Messung betrug von 0
bis 3,45 MPa und die Druckanstiegszeit bis 3,45 MPa betrug etwa
1 Minute. Dann wurden die Daten bearbeitet, in dem der Kontaktwinkel
von Quecksilber als 140° genommen
wurde. Der Ventilationsdruckabfall wurde mittels der Höhe in Wasser
gemessen, indem ein Prüfkörper an
eine Testfilterdruckabfallvorrichtung angefügt und Luft bei Raumtemperatur
mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/s ventiliert wurde.
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Die Biegefestigkeit wurde mittels
eines Universalprüfgeräts vom Typ
Instron (Handelsname: UTM-10T, hergestellt von Orientec K. K.) unter
den Bedingungen einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 0,5 mm/min und einer
Spannweite von 40 mm bei der Verwendung eines rechteckigen Prüfkörpers mit
den Maßen
11,5 mm x 22 mm gemessen. Für
den Biegefestigkeitstest wurden 96 Prüfkörper für ein Filterrohr verwendet.
Der thermische Ausdehnungskoeffizient wurde mittels eines thermischen
Ausdehnungsmeßgeräts (Handelsname: TMA8140,
hergestellt von Rigaku Denki K.K.) bei einer Temperaturanstiegsgeschwindigkeit
von 10°C/min
gemessen, und ein Mittelwert zwischen Raumtemperatur und 1.000°C wurde als
thermischer Ausdehnungskoeffizient genommen. Dann wurde, um die
Mikrostruktur des Materials zu analysieren, der Zustand der Poren
mittels eines Rastelektronenmikroskops (T-300, hergestellt von Nippon
Denshi K. K.) beobachtet.
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Die Zusammensetzungen zum Zeitpunkt
der Herstellung des keramischen Filters in Arbeitsbeispielen der
vorliegenden Erfindung (Beispiele 2 bis 5) und Vergleichsbeispielen
(Beispiele 1 und 6 bis 8) und die Eigenschafen des so erhaltenen
keramischen Filters werden in Tabelle 1 dargestellt. In den Beispielen
2 bis 5, beträgt
der Ventilationsdruckabfall höchstens
1,47 kPa, d. h. unter 2 kPa, was als die Obergrenze für die praktische
Anwendung in einer Fabrik angesehen wird, und daher ist es offensichtlich,
daß ein
guter Ventilationsdruckabfall aufrecht erhalten wird. Hinsichtlich
der Festigkeit zeigt sich zudem in den Beispielen 2 bis 5, daß die Dreipunkt-Biegefestigkeit über 9 MPa
liegt, was der Festigkeit der konventionellen Filterrohre entspricht. Das
heißt,
es wurde bestätigt,
daß mit
den keramischen Filtern der vorliegenden Erfindung sowohl das in
der Praxis notwendige Druckabfallniveau als auch das Festigkeitsniveau
zufriedenstellend eingehalten werden.
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Wenn andererseits Beispiel 1 mit
Beispiel 2 verglichen wird, ist es offensichtlich, daß, wenn
das Spodumen-Verhältnis
unter 0,6 liegt, wie z. B. 0,3, der mittlere Porendurchmesser auf
Volumenbasis 75 μm
werden wird, was als Porendurchmesser für einen Filter zu groß ist. Insbesondere
bei einer Konstruktion, bei der eine Filterschicht mit einem Porendurchmesser
von einigen μm
auf der inneren Oberfläche
des Filters gehalten wird, wenn der Porendurchmesser des Substrats
zu groß ist,
findet eine Penetration des Staubs in das Substrat statt, was nicht
erwünscht
ist. Zudem ist in Beispiel 6 die Menge an groben Cordieritteilchen
klein und der Ventilationsdruckabfall übersteigt 2 kPa, was als die
in der Praxis zulässige
Grenze betrachtet wird. Weiterhin zeigt Beispiel 7, daß, selbst
wenn die Mengen der groben Cordieritteilchen, des β-Spodumens
und des feinkörnigen
Cordieritpulvers, das in dem Bindemittel enthalten ist, innerhalb
der Bereiche der vorliegenden Endung liegen und der Koeffizient
unter 30 × 10–8 cm2 ist, der Ventilationsdruckabfall 2 kPa übersteigen
wird, was der praktisch zulässigen
Grenze entspricht. Weiterhin zeigt Beispiel 8, daß, wenn
die Menge an β-Spodumen 25
Masse-% übersteigt,
die Sinterverformung eher zu groß wird und dazu neigt, daß es schwierig
wird, ein gutes keramisches Formprodukt zu erhalten. In Tabelle
1, bedeutet "–" daß keine
Messung durchgeführt
wurde.
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Es wurde herausgefunden, daß der keramische
Cordierit-Filter der vorliegenden Erfindung über ausgezeichnete Eigenschaften
hinsichtlich der Festigkeit und der Temperaturwechselbeständigkeit
verfügt
und einen geringen Ventilationsdruckabfall durch die Kontrolle der
Mikrostruktur der Keramiken aufweist und daher zur Entstaubung eines
Hochtemperaturgases besonders geeignet ist. Durch die Verwendung
eines keramischen Filters mit einer niedrigen Porosität und einem
geringen Ventilationsdruckabfall, wie in der vorliegenden Endung
gezeigt, ist es möglich,
die zu behandelnde Menge an staubhaltigem Gas zu steigern, sogar
wenn man eine Filtervorrichtung der selben Größe benutzt, und die wesentliche
Verbesserung der Festigkeit trägt
ganz wesentlich zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Filtervorrichtung
bei.
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Insbesondere in den vergangenen Jahren
wurde bewiesen, daß Hochdruck-Wirbelschichtenergiegewinnung
aus Kohle in der Praxis nützlich
ist und deren kommerzielle Entwicklung wird erwartet. Bei einer
derartigen Energiegewinnung wird ein Entstaubungsverfahren bei einer
hohen Temperatur als das wichtigste Verfahren erachtet und dessen
Abschluß ist
entscheidend für
die erfolgreiche Vermarktung. Unter diesen Umständen wird angenommen, daß der keramische
Filter der vorliegenden Erfindung mit einem geringen Druckabfall und
hoher Festigkeit zu dem erheblichen Fortschritt bei der Vermarktung
des oben genannten Entstaubungsverfahrens beitragen wird. Gleichzeitig
wird es möglich,
durch die Reinigung des staubhaltigen Hochtemperaturgases, das üblicherweise
kaum wiedergewinnbar ist, die Energie wiederzugewinnen und daher
ist die industrielle Nützlichkeit
der vorliegenden Erfindung groß,
auch im Hinblick auf die Energie- und Ressourcenerhaltung.