[go: up one dir, main page]

WO2009007106A1 - Wärmebeständiges filterelement mit beschichtung - Google Patents

Wärmebeständiges filterelement mit beschichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2009007106A1
WO2009007106A1 PCT/EP2008/005603 EP2008005603W WO2009007106A1 WO 2009007106 A1 WO2009007106 A1 WO 2009007106A1 EP 2008005603 W EP2008005603 W EP 2008005603W WO 2009007106 A1 WO2009007106 A1 WO 2009007106A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
beads
filter element
base body
plastic
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/005603
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Herding
Stefan Hajek
Wolfgang Raabe
Jürgen BETHKE
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.)
Herding GmbH Entstaubungsanlagen
Herding GmbH Filtertechnik
Original Assignee
Herding GmbH Entstaubungsanlagen
Herding GmbH Filtertechnik
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 Herding GmbH Entstaubungsanlagen, Herding GmbH Filtertechnik filed Critical Herding GmbH Entstaubungsanlagen
Publication of WO2009007106A1 publication Critical patent/WO2009007106A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2003—Glass or glassy material
    • B01D39/2006—Glass or glassy material the material being particulate
    • B01D39/2013—Glass or glassy material the material being particulate otherwise bonded, e.g. by resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2072—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
    • B01D39/2079—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular otherwise bonded, e.g. by resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0457—Specific fire retardant or heat resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0471—Surface coating material
    • B01D2239/0478—Surface coating material on a layer of the filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/08—Special characteristics of binders
    • B01D2239/086—Binders between particles or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1241—Particle diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/125—Size distribution
    • 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
    • B01D2275/40—Porous blocks
    • B01D2275/406—Rigid blocks

Definitions

  • the invention relates to a heat-resistant, flow-through self-stable filter element, comprising:
  • thermosetting plastic an intrinsically stable body, which is constructed with hollow glass beads and / or hollow ceramic beads, which are held together by thermosetting plastic;
  • a filter element is also known, in which the base body is constructed with hollow glass beads and / or hollow ceramic beads which are held together by thermosetting plastic (WO 2005/053818 A1). This known filter element can be used at steady-state temperatures that are well above normal ambient temperatures (50 to 200 ° C.).
  • the filter element according to WO 2005/053818 A1 is relatively damage-sensitive if abrasive particles or even coarser, possibly sharp-edged or pointed parts are contained in the raw gas to be filtered.
  • the hollow glass beads or ceramic beads are not able to cope with the local stress caused by - sometimes with considerable speed - flying particles or parts and collapse.
  • This also applies if a coating of the type described in WO 2005/053818 A1 is present on the inflow surface, because the particles or parts either penetrate the coating or exert excessive local impact forces on the crumb body through the coating. Once the body is locally damaged, its destruction progresses with the continued use of the filter element.
  • the invention has for its object to provide a filter element available, which despite the structure with relatively impact-sensitive hollow spheres is not in danger of being damaged by on the upstream side approaching particles or parts and a good combination of impact-unresponsiveness and surface filtration (ie, filtered particles are trapped by the coating and do not penetrate to the body).
  • the filter element according to the invention on the inflow surface of the base body on a coating which is constructed with glass beads, which are held together by thermosetting plastic.
  • this coating on the one hand represents a very effective "armoring" of the outer surface of the main body, whereby a role is played by the fact that the composite of glass beads of the coating and thermosetting plastic has a certain damping effect on impacting particles or Sharing has. Damage by impinging particles or parts, as described above, is no longer observed with the coating according to the invention.
  • the coating according to the invention leads to the filter element working very well on the principle of surface filtration. Filtered particles stick to the outside of the coating and penetrate at most a very short distance into the coating, without penetrating up to the body.
  • the coating can be cleaned very well by the countercurrent jet pulse method.
  • the glass beads of the coating are preferably solid, non-hollow glass beads.
  • the term "beaded" has been chosen to express that the respective beads (and the plastic) need not be the exclusive components of the main body or the coating.
  • the filter element according to the invention in which further constituents are present, for example carbon black particles as antistatic additive or fibers for reinforcement.
  • the beads and the plastic are by far the most important constituents of the main body or of the coating, as a rule more than 95% by weight.
  • the filter element has a continuous use temperature
  • a temperature in the range of 50 to 200 ° C or in the range of 50 to 150 0 C is or is in the range of 80 to 150 0 C, or in the range of 100 to 150 0 C.
  • continuous use temperature which is a temperature in the range of 50 to 200 0 C
  • the filter element is permanently used up to the maximum temperature of 200 ° C this range.
  • there are embodiments of the filter element according to the invention which have a continuous use temperature of, for example, 80 ° C. (but not above it), that is to say that they are located somewhere in the interior of said region.
  • Preferred plastics for the base body and / or the coating are epoxy resin, phenolic resin, polyester resin, melamine resin, silicone resin, urethane resin. Preferably, the same plastic is used for the base body and for the coating, but this is by no means mandatory.
  • Preferred ranges or limits on the size (often simply called “diameter” in the practice) of the beads of the body and the beads of the coating are set forth in claims 5, 6, 7. With the size of the beads of the base body, one strives for a good compromise between good body strength (which is easier for small beads than large ones) and low flow pressure loss (smaller for large beads). Coating strives for a good compromise between good armor effect and good surface filtration action (pointing toward smaller beads) and low pressure drop (pointing towards larger beads). Preferred ranges for the weight ratio between the respective beads and the plastic are given in claim 8. you sees that the weight of the beads is a multiple of the weight of the plastic.
  • the coating is preferably designed so that it completely covers the beads of the base body at the inflow surface. This is a substantially nowhere undercut thickness of at least 0.06 mm, better 0.12 mm low.
  • the preferred upper limit of the thickness of the coating is 0.3 mm, more preferably 0.2 mm.
  • a further subject of the invention is a method for producing a filter element according to the invention, characterized
  • the base body is first brought into the inherently stable state before a coating composition is applied and the coating is brought to the finished state.
  • the application of the coating composition preferably takes place by means of a doctor blade.
  • the generation of heat The action is preferably done in an oven where the heat is normally introduced in a combination of radiant heat and convective heat. Other ways of generating the heat are possible, for example by means of microwave.
  • the above-mentioned production method according to the invention is not the only one with which a filter element according to the invention can be produced.
  • Said heat action is preferably such that the base body or the coating to be produced is heated to more than 100 0 C, preferably more than 120 0 C, more preferably 160 to 180 0 C in the case of epoxy resin.
  • the most practical temperature depends on the plastic used.
  • the liquid mentioned in step (b) is an aqueous liquid.
  • the liquid mentioned in step (b) is an aqueous liquid.
  • Fig. 1 shows a section of a filter element according to the invention in section; the cutout is laid so that a partial region of the inflow surface of the filter element can be seen.
  • FIG. 1 shows that the filter element 2 has a base body 4 and a coating 6 on the inflow surface of the filter element 2 (see inflow arrow 8 for raw gas to be filtered).
  • the base 4 is constructed with hollow ceramic beads or hollow glass beads 10 made of thermosetting plastic, e.g. Epoxy resin, are held together at junctions 12.
  • the beads 10 in this embodiment have an average size of just over 100 ⁇ m.
  • the fact that the beads 10 are hollow is not shown in the drawing. It can be seen that the globules are by no means in the form of an exact geometrical sphere, but nevertheless the word “globules” in the sense of "roughly spherical” most likely describes the shape of the constituents 10.
  • sectional view of the figure somewhat misrepresents that the beads 10 are in fact practically in the form of a dense sphere package.
  • the contact points or connecting points between neighboring beads 10 are often in front of or behind the plane of the drawing.
  • the coating 6 is constructed with solid glass beads 14, which are held together by thermosetting plastic, for example, in turn, the same epoxy resin.
  • the joining points of adjacent glass beads 14 are not particularly marked here as "bonding nodes" because they are much smaller than the joining points 12 in the base body 4.
  • the glass beads 14 in the exemplary embodiment have an average size of about 30 ⁇ m. It is understood that between the corresponding part of the glass beads 14 and subsequent beads 10 of the base body 4 at its upstream side surface also plastic union points are available. It can be seen that the coating 6 completely covers all the beads 10 located on the inflow-side surface of the main body 4 and also extends into the outer pores 16 of the body 4.
  • the main body 4 has been made by itself.
  • the beads 10 were mixed together with granular plastic starting material (epoxy resin cresol base, epoxy resin bisphenol base, hardener, average particle size slightly smaller than in the glass beads 14) and introduced into a mold cavity.
  • the filled mold has been inserted into an oven and the contents of the mold cavity have been heated to about 160 to 180 ° C.
  • the plastic starting material initially melts, more or less completely enveloping the beads 10, and accumulates more strongly at the contact points or quasi-contact points between the beads 10. As the temperature continues to increase and in the course of the residence time in the furnace hardens the plastic out.
  • a paste-like coating which consists of a dry component and a liquid component in a weight ratio of about 3: 2.
  • the dry component consists essentially of the non-hollow glass beads 14 and granular plastic starting material (for example, the same as described above for the main body 4), in the present embodiment in the ratio of about 8: 1.
  • the dry ingredient contains extremely finely divided silica as a thickener.
  • the liquid component consists essentially of water with defoamer additive.
  • the pasty coating composition is applied by means of a doctor blade to the inflow side of the base body 4 in the desired thickness (see FIG. 1). The base body 4 provided with the applied coating composition is then allowed to dry for a short time.
  • the filter elements are made in the shape of a hollow cylinder, which may be open at both ends or only at one end.
  • a plurality of filter elements In a sheet-metal housing, which is divided by an intermediate wall into a raw gas space for filtered exhaust air and a clean gas chamber for filtered air, a plurality of filter elements, typically in several parallel rows, arranged so that the raw gas from the outside of the respective hollow cylinder forth in the inside of the hollow cylinder must flow and thereby filtered.
  • the filter element according to the invention is suitable for gas filtration and for liquid filtration.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Wärmebeständiges, durchströmungsporöses, eigenstabiles Filterelement, aufweisend: (a) einen eigenstabilen Gr?ndkörper (4), der mit hohlen Glaskügelchen und/oder hohlen Keramikkügelchen (10), die durch duroplastischen Kunststoff (12) zusammengehalten sind, aufgebaut ist; (b) und eine Beschichtung (6) mit kleinerer Porengröße als der Grundkörper (4) auf der Zuströmoberfläche des Grundkörpers (4), welche Beschichtung (6) mit Glaskügelchen (14), die durch duroplastischen Kunststoff zusammengehalten sind, aufgebaut ist.

Description

Wärmebeständiges Filterelement mit Beschichtung
Gegenstand der Erfindung ist ein wärmebeständiges, durchströmungsporöses eigenstabiles Filterelement, aufweisend:
(a) einen eigenstabilen Grundkörper, der mit hohlen Glaskügelchen und/oder hohlen Keramikkügelchen, die durch duroplastischen Kunststoff zusammengehalten sind, aufgebaut ist;
(b) und eine Beschichtung mit kleinerer Porengröße als der Grundkörper auf der Zuströmoberfläche des Grundkörpers, welche Beschichtung mit Glaskügelchen, die durch duroplastischen Kunststoff zusammengehalten sind, aufge- baut ist.
Durchströmungsporöse, eigenstabile Filterelemente mit einem Grundkörper, der aus miteinander verbundenen Teilchen aufgebaut ist, sind in einer Vielzahl von Ausführungen Stand der Technik, wie es sich insbesondere aus veröffentlichten Pa- tentanmeldungen der Anmelderin ergibt. Bei einem Großteil dieser Filterelemente ist der Grundkörper aus miteinander versinterten Polyethylenteilchen aufgebaut. Die Dauereinsatztemperatur derartiger Filterelemente liegt unter 800C.
Es ist auch ein Filterelement bekannt, bei dem der Grundkörper mit hohlen Glas- kügelchen und/oder hohlen Keramikkügelchen, die durch duroplastischen Kunststoff zusammengehalten sind, aufgebaut ist (WO 2005/053818 Al). Dieses bekannte Filterelement ist bei Dauereinsatztemperaturen einsetzbar, die deutlich oberhalb normaler Umgebungstemperaturen liegen (50 bis 2000C).
Die in der vorliegenden Anmeldung benannten Erfinder haben herausgefunden, dass das Filterelement gemäß WO 2005/053818 AI relativ Beschädigungs-emp- findlich ist, wenn im zu filternden Rohgas abrasive Teilchen oder gar gröbere, womöglich scharfkantige oder spitze Teile enthalten sind. Die hohlen Glaskügelchen oder Keramikkügelchen sind der lokalen Beanspruchung durch - zuweilen mit er- heblicher Geschwindigkeit - heranfliegende Teilchen oder Teile nicht gewachsen und kollabieren. Das gilt auch, wenn auf der Zuströmoberfläche eine Beschichtung der in WO 2005/053818 AI beschriebenen Art vorhanden ist, weil die Teilchen bzw. Teile entweder die Beschichtung durchschlagen oder durch die Beschichtung hindurch zu hohe, lokale Aufprallkräfte auf den Crundkörper ausüben. Wenn der Grundkörper erst einmal lokal beschädigt ist, schreitet seine Zerstörung bei dem fortgesetzten Einsatz des Filterelements weiter voran.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement verfügbar zu machen, welches trotz des Aufbaus mit relativ Aufprall-empfindlichen Hohlkügelchen nicht in der Gefahr ist, durch auf der Zuströmseite anfliegende Teilchen oder Teile beschädigt zu werden und eine gute Kombination von Auftreff-Unempflindlichkeit und Oberflächenfiltration (d.h. ausgefilterte Teilchen werden von der Beschichtung abgefangen und dringen praktisch nicht zu dem Grundkörper vor) besitzt.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Filterelement auf der Zuströmoberfläche des Grundkörpers eine Beschichtung auf, die mit Glaskügelchen, die durch duroplastischen Kunststoff zusammengehalten sind, aufgebaut ist.
Die in der vorliegenden Anmeldung benannten Erfinder haben herausgefunden, dass diese Beschichtung einerseits eine sehr wirksame "Panzerung" der äußeren Oberfläche des Grundkörpers darstellt, wobei auch eine Rolle spielt, dass der Verbund aus Glaskügelchen der Beschichtung und duroplastischem Kunststoff eine gewisse Dämpfungswirkung bei auftreffenden Teilchen bzw. Teilen hat. Schäden durch auftreffende Teilchen bzw. Teile, wie sie vorstehend geschildert worden sind, werden mit der erfindungsgemäßen Beschichtung nicht mehr beobachtet. Andererseits führt die erfindungsgemäße Beschichtung dazu, dass das Filterelement sehr gut nach dem Prinzip der Oberflächenfiltration arbeitet. Ausgefilterte Teilchen bleiben an der Außenseite der Beschichtung haften und dringen höchstens ein sehr kurzes Stück in die Beschichtung ein, ohne bis zu dem Grundkörper vorzudringen. Die Beschichtung lässt sich sehr gut nach dem Gegenstrom-Jetimpuls-Verfahren abreinigen. Bei den Glaskügelchen der Beschichtung handelt es sich vorzugsweise um massive, nicht-hohle Glaskügelchen.
Sowohl bei dem Grundkörper als auch bei der Beschichtung ist die Ausdruckswei- se "mit Kügelchen aufgebaut" gewählt worden, um zum Ausdruck zu bringen, dass die jeweiligen Kügelchen (und der Kunststoff) nicht die ausschließlichen Bestandteile des Grundkörpers bzw. der Beschichtung sein müssen. Es gibt Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Filterelements, bei denen noch weitere Bestandteile vorhanden sind, z.B. Rußteilchen als Antistatikzusatz oder Fasern zur Verstärkung. In den meisten Fällen sind jedoch die Kügelchen und der Kunststoff die bei weitem hauptsächlichen Bestandteile des Grundkörpers bzw. der Beschichtung, in aller Regel zu mehr als 95 Gew-%.
Bei darauf abgestimmter Wahl des Kunststoffs bzw. der Kunststoffe für den Grund- körper und für die Beschichtung lässt sich erreichen, dass das Filterelement eine Dauereinsatztemperatur hat, die eine Temperatur im Bereich von 50 bis 200°C ist oder im Bereich von 50 bis 1500C ist oder im Bereich von 80 bis 1500C ist, oder im Bereich von 100 bis 1500C ist. Mit der Ausdrucksweise z.B. "Dauereinsatztemperatur, die eine Temperatur im Bereich von 50 bis 2000C ist" soll gerade nicht zum Ausdruck gebracht werden, dass das Filterelement bis zur Maximaltemperatur von 200°C dieses Bereichs dauereinsetzbar ist. Eis soll vielmehr ausgesagt werden, dass es Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Filterelements gibt, die eine Dauereinsatztemperatur von z.B. 800C (aber nicht darüber) haben, also irgendwo im Inneren des genannten Bereichs sind.
Bevorzugte Kunststoffe für den Grundkörper und/oder die Beschichtung sind Epoxidharz, Phenolharz, Polyesterharz, Melaminharz, Siliconharz, Urethanharz. Vorzugsweise wird der gleiche Kunststoff für den Grundkörper und für die Beschichtung eingesetzt, aber dies ist keineswegs zwingend. Bevorzugte Bereiche oder Grenzen für die Größe (in der Praxis vereinfachend häufig "Durchmesser" genannt) der Kügelchen des Grundkörpers und der Kügelchen der Beschichtung sind in den Ansprüchen 5, 6, 7 angegeben. Bei der Größe der Kügelchen des Grundkörpers strebt man einen guten Kompromiss zwischen guter Festigkeit des Grundkörpers (was bei kleinen Kügelchen leichter als bei großen ist) und geringem Durchströmungs-Druckverlust (der bei großen Kügelchen kleiner ist) an. Bei der Beschichtung strebt man einen guten Kompromiss zwischen guter Panzerungswirkung und guter Oberflächenfiltrationswirkung (was in Richtung zu kleineren Kügelchen weist) und geringem Druckverlust (was in Richtung zu größeren Kügelchen weist) an. Bevorzugte Bereiche für das Gewichtsverhältnis zwischen den be- treffenden Kügelchen und dem Kunststoff sind in Anspruch 8 angegeben. Man sieht, dass das Gewicht der Kügelchen ein Mehrfaches des Gewichts des Kunststoffs ist.
Bei aus vereinigten Teilchen aufgebauten Filterelement-Grundkörpern hat man bisher bei der Beschichtung darauf geachtet, lediglich die an der Zuströmoberfläche offenen Poren des Grundkörpers mit der Beschichtung zu schließen. Wenn dabei immer wieder Teilbereiche der Teilchen an der Zuströmoberfläche des Grundkörpers ohne Beschichtung frei lagen, war dies für die Funktion des Filterelements nicht störend. Bei der Erfindung wird jedoch vorzugsweise die Beschichtung so ausgeführt, dass sie an der Zuströmoberfläche die Kügelchen des Grundkörpers vollständig überdeckt. Dabei ist eine im wesentlichen nirgends unterschrittene Dicke von mindestens 0,06 mm, besser 0,12 mm günstig. Die bevorzugte Obergrenze der Dicke der Beschichtung ist 0,3 mm, stärker bevorzugt 0,2 mm. Die in diesem Absatz angesprochenen Vorzugsmerkmale machen die "Panzerung" der Zuströmoberfläche durch die erfindungsgemäße Beschichtung besonders perfekt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Filterelements, dadurch gekennzeichnet,
(a) dass genannte Kügelchen des Grundkörpers gemischt mit körnigem Kunst- stoff-Ausgangsmaterial in einen Formhohlraum eingebracht werden und dort unter Wärmeeinwirkung der Kunststoff geschmolzen und ausgehärtet wird und so der Grundkörper erzeugt wird;
(b) dass genannte Kügelchen der Beschichtung mit körnigem Kunststoff-Ausgangsmaterial gemischt werden und aus dieser Mischung zusammen mit einer Flüssigkeit eine pastöse Beschichtungsmasse erzeugt wird;
(c) dass die Beschichtungsmasse auf die Zuströmoberfläche des Grundkörpers aufgetragen wird;
(d) und dass das körnige Kunststoff-Ausgangsmaterial der Beschichtung unter Wärmeeinwirkung geschmolzen und ausgehärtet wird und so die Beschich- tung erzeugt wird.
Man sieht, dass bei diesem Verfahren zunächst der Grundkörper in den eigenstabilen Zustand gebracht wird, ehe eine Beschichtungsmasse aufgebracht und die Beschichtung in den Fertigzustand gebracht wird. Das Aufbringen der Beschich- tungsmasse erfolgt vorzugsweise mittels einer Rakel. Die Erzeugung der Wärme- einwirkung geschieht vorzugsweise in einem Ofen, wo die Wärme normalerweise in einer Kombination von Strahlungswärme und Konvektionswärme eingebracht wird. Andere Arten der Erzeugung der Wärmeeinwirkung sind möglich, z.B. mittels Mikrowelle.
Insgesamt gesehen ist das vorstehend angesprochene, erfindungsgemäße Herstellungsverfahren nicht das einzige, mit dem ein erfindungsgemäßes Filterelement hergestellt werden kann. Man muss z.B. nicht zwingend bei dem Grundkörper mit Formgebung in einem Formhohlraum arbeiten.
Die genannte Wärmeeinwirkung ist vorzugsweise derart bemessen, dass der zu erzeugende Grundkörper bzw. die zu erzeugende Beschichtung auf mehr als 1000C, vorzugsweise mehr als 1200C, stärker bevorzugt 160 bis 1800C im Fall von Epoxidharz, erwärmt wird. Im Detail hängt die praktischste Temperatur von dem einge- setzten Kunststoff ab.
Vorzugsweise ist die in Schritt (b) genannte Flüssigkeit eine wässrige Flüssigkeit. Bevor man dann an das Schmelzen und Aushärten des Kunststoffs der Beschichtung geht, lässt man günstigerweise die aufgetragene Beschichtungsmasse an- trocknen; beim Einbringen z.B. in einen Ofen verdampft dann die Restflüssigkeit der Beschichtungsmasse sehr rasch und z.B. ein Stück oberhalb von 1000C beginnt das Schmelzen des Kunststoffs.
Es wird betont, dass einzeln oder zu mehreren in Kombination die in dem bereits zitierten Dokument WO 2005/053818 AI offenbarten Merkmale vorzugsweise auch bei der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können. Der Gesamtinhalt dieses Dokuments wird durch ausdrückliche Bezugnahme hiermit zum Teil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisiert zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Filterelements im Schnitt; der Ausschnitt ist so gelegt, dass ein Teilbereich der Zuströmoberfläche des Filterelements zu sehen ist.
In Fig. 1 sieht man, dass das Filterelement 2 einen Grundkörper 4 und an der Zuströmoberfläche des Filterelements 2 (siehe Zuströmpfeil 8 für zu filterndes Roh- gas) eine Beschichtung 6 aufweist.
Der Grundkörper 4 ist mit hohlen Keramikkügelchen oder hohlen Glaskügelchen 10 aufgebaut, die durch duroplastischen Kunststoff, z.B. Epoxidharz, an Verbindungsstellen 12 zusammengehalten sind. Die Kügelchen 10 haben bei diesem Ausführungsbeispiel eine mittlere Größe von etwas über 100 μm. Die Tatsache, dass die Kügelchen 10 hohl sind, ist zeichnerisch nicht dargestellt. Man sieht, dass die Kügelchen keineswegs die Form einer exakten geometrischen Kugel haben, aber dennoch beschreibt das Wort "Kügelchen" im Sinne von "grob gesprochen kugelig" noch am ehesten die Form der Bestandteile 10.
Außerdem sei erwähnt, dass die Schnittdarstellung der Figur etwas darüber hinwegtäuscht, dass die Kügelchen 10 in Wahrheit praktisch in Form einer dichten Kugelpackung vorliegen. Da jedoch der Schnitt der Figur 1 in einer Ebene erfolgt, liegen vielfach die Berührungsstellen bzw. Verbindungsstellen zwischen benach- barten Kügelchen 10 vor oder hinter der Zeichnungsebene.
Die Beschichtung 6 ist mit massiven Glaskügelchen 14 aufgebaut, die durch duroplastischen Kunststoff, z.B. wiederum das gleiche Epoxidharz, zusammengehalten sind. Die Vereinigungsstellen benachbarter Glaskügelchen 14 sind hier nicht be- sonders als "Verklebungsknoten" gezeichnet, weil sie sehr viel kleiner sind als die Vereinigungsstellen 12 bei dem Grundkörper 4. Die Glaskügelchen 14 haben bei dem Ausführungsbeispiel eine mittlere Größe von etwa 30 μm. Es versteht sich, dass zwischen dem entsprechenden Teil der Glaskügelchen 14 und anschließenden Kügelchen 10 des Grundkörpers 4 an dessen zuströmseitiger Oberfläche ebenfalls Kunststoff-Vereinigungsstellen vorhanden sind. Man sieht, dass die Beschichtung 6 alle an der zuströmseitigen Oberfläche des Grundkörpers 4 befindlichen Kügelchen 10 vollständig überdeckt und außerdem in die außenliegenden Poren 16 des Crundkörpers 4 hineinreicht.
Zunächst ist der Grundkörper 4 für sich hergestellt worden. Man hat die Kügelchen 10 mit körnigem Kunststoff-Ausgangsmaterial (Epoxidharz Kresol Basis, Epoxidharz Bisphenol Basis, Härter; mittlere Teilchengröße etwas kleiner als bei den Glaskügelchen 14) miteinander vermischt und in einem Formhohlraum einge- bracht. Die gefüllte Form ist in einen Ofen eingeschoben worden, und man hat den Inhalt des Formhohlraums auf etwa 160 bis 1800C erwärmt. Beim Aufheizen des Forminhalts schmilzt zunächst das Kunststoff-Ausgangsmaterial, umhüllt die Kügelchen 10 mehr oder weniger vollständig, und sammelt sich in stärkerem Maße an den Kontaktstellen oder Quasi-Kontaktstellen zwischen den Kügelchen 10. Bei weiter zunehmender Temperatur und im Verlauf der Verweilzeit im Ofen härtet der Kunststoff aus.
Separat ist eine pastöse Beschichtungsmasse vorbereitet worden, die aus einem Trockenbestandteil und einem Flüssigkeitsbestandteil im Gewichtsverhältnis von etwa 3:2 besteht. Der Trockenbestandteil besteht im wesentlichen aus den nichthohlen Glaskügelchen 14 und körnigem Kunststoff-Ausgangsmaterial (z.B. dem gleichen wie oben für den Grundkörper 4 beschrieben), beim vorliegenden Ausführungsbeispiel im Verhältnis etwa 8:1 . Außerdem enthält der Trockenbestandteil extrem kleinteilige Kieselsäure als Verdickungsmittel. Der Flüssigkeitsbestandteil besteht im wesentlichen aus Wasser mit Entschäumer-Zusatz. Die pastöse Beschichtungsmasse wird mittelts einer Rakel auf die Zuströmseite des Grundkörpers 4 in der gewünschten Dicke (siehe Figur 1 ) aufgetragen. Dann lässt man den mit aufgetragener Beschichtungsmasse versehenen Grundkörper 4 kurze Zeit antrocknen. Beim anschließenden (zweiten) Einbringen in einen Ofen verdampft zunächst der Restwassergehalt der Beschichtungsmasse sehr rasch. Anschließend erfolgen das Schmelzen und danach das Aushärten des Kunststoffs. Für die Temperaturen hierbei, das Umschließen der Glaskügelchen 14 mit geschmolzenem Kunststoff und das Miteinander Vereinigen der Glaskügelchen 14 an den Kontaktstellen und auch an den Kontaktstellen zu Kügelchen 10 gilt das weiter oben im Zusammen- hang mit dem Grundkörper 4 Geschilderte. Vorzugsweise werden die Filterelemente in der Gestalt eines Hohlzylinders hergestellt, der an beiden Stirnenden oder nur an einem Stirnende offen sein kann. In einem Blechgehäuse, das durch eine Zwischenwand in einen Rohgasraum für zu filternde Abluft und einen Reingasraum für gefilterte Luft unterteilt ist, wird eine Vielzahl von Filterelementen, typischerweise in mehreren parallelen Reihen, so angeordnet, dass das Rohgas von der Außenseite des jeweiligen Hohlzylinders her in das Innere des Hohlzylinders strömen muss und dabei gefiltert wird.
Das erfindungsgemäße Filterelement ist für Gasfiltration und für Flüssigkeitsfiltration geeignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Wärmebeständiges, durchströmungsporöses, eigenstabiles Filterelement, aufweisend:
(a) einen eigenstabilen Grundkörper (4), der mit hohlen Glaskügelchen und/oder hohlen Keramikkügelchen (10), die durch duroplastischen
Kunststoff (12) zusammengehalten sind, aufgebaut ist;
(b) und eine Beschichtung (6) mit kleinerer Porengröße als der Grundkörper (4) auf der Zuströmoberfläche des Grundkörpers (4), welche Beschichtung (6) mit Glaskügelchen (14), die durch duroplastischen Kunststoff zusam- mengehalten sind, aufgebaut ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es wärmebeständig ist bei einer Dauereinsatztemperatur, die eine Temperatur im Bereich von 50 bis 200 0C ist, vorzugs- weise im Bereich 50 bis 1500C, stärker bevorzugt im Bereich 80 bis 1500C, noch stärker bevorzugt im Bereich 100 bis 150°C.
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (12) des Grundkörpers (4) und/oder der Kunststoff der Beschichtung (6) Epoxidharz oder Phenolharz oder Polyesterharz oder Melaminharz oder Siliconharz oder Urethanharz ist.
4. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (12) des Grundkörpers (4) und/oder der Kunststoff der Beschichtung (6) im wesentlichen der gleiche ist.
5. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kügelchen (10) des Grundkörpers (4) eine mittlere Größe von 50 bis 500 μm, vorzugsweise 50 bis 300 μm, stärker bevorzugt 60 bis 250 μm, haben.
6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kügelchen (14) der Beschich- tung (6) eine mittlere Größe von 10 bis 50 μm, vorzugsweise 20 bis 40 μm, haben.
7. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 90% der genannten Kügelchen (14) der Beschichtung (6) eine Größe von höchstens 80 μm haben.
8. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beschichtung (6) das Gewichtsverhältnis zwischen den genannten Kügelchen (14) und dem Kunststoff 4:1 bis 12:1, vorzugsweise 6:1 bis 10:1, ist.
9. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (6) an der Zuströmoberfläche die genannten Kügelchen (10) des Grundkörpers (4) vollständig überdeckt, vorzugsweise in einer Dicke, die nirgends 0,06 mm, bevorzugt nirgends 0,12 mm, unterschreitet.
10. Verfahren zum Herstellen eines Filterelements nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
(a) dass genannte Kügelchen (10) des Grundkörpers gemischt mit körnigem Kunststoff-Ausgangsmaterial in einen Formhohlraum eingebracht werden und dort unter Wärmeeinwirkung der Kunststoff geschmolzen und ausgehärtet wird und so der Grundkörper (4) erzeugt wird;
(b) dass genannte Kügelchen (14) der Beschichtung (6) mit körnigem Kunststoff-Ausgangsmaterial gemischt werden und aus dieser Mischung zusam- men mit einer Flüssigkeit eine pastöse Beschichtungsmasse erzeugt wird;
(c) dass die Beschichtungsmasse auf die Zuströmoberfläche des Grundkörpers (4) aufgetragen wird;
(d) und dass das körnige Kunststoff-Ausgangsmaterial der Beschichtung unter Wärmeeinwirkung geschmolzen und ausgehärtet wird und so die Be- Schichtung (6) erzeugt wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (a) und in Schritt (d) die Wärmeeinwirkung derart ist, dass der zu erzeugende Grundkörper (4) bzw. die zu erzeu- gende Beschichtung (6) auf mehr als 10O0C, vorzugsweise mehr als 1200C, kommt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit im Schritt (b) eine wässrige Flüs- sigkeit ist.
PCT/EP2008/005603 2007-07-10 2008-07-09 Wärmebeständiges filterelement mit beschichtung Ceased WO2009007106A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007032060.6A DE102007032060B4 (de) 2007-07-10 2007-07-10 Wärmebeständiges Filterelement mit Beschichtung und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102007032060.6 2007-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009007106A1 true WO2009007106A1 (de) 2009-01-15

Family

ID=39817137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/005603 Ceased WO2009007106A1 (de) 2007-07-10 2008-07-09 Wärmebeständiges filterelement mit beschichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007032060B4 (de)
WO (1) WO2009007106A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048781A1 (en) * 2022-09-02 2024-03-07 Nittetsu Mining Co., Ltd. Method to form a dust collecting layer on a porous body without using a binder
JP2024035807A (ja) * 2022-09-02 2024-03-14 日鉄鉱業株式会社 バインダーを使用しない多孔体への粉塵捕集層形成方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019127302A1 (de) * 2019-10-10 2021-04-15 Herding Gmbh Filtertechnik Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filterelements, Auftragsvorrichtung zum Beschichten eines Filterkörpers, sowie beschichtetes Filterelement

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3753500A (en) * 1970-03-20 1973-08-21 Minnesota Mining & Mfg Integral in-line filter
US3914358A (en) * 1973-12-10 1975-10-21 Westinghouse Electric Corp Method of improving the finish of the bores of a reverse osmosis sand module
EP0320033A1 (de) * 1987-11-19 1989-06-14 Hoogovens Groep B.V. Mikropermeable keramische Verbundmembran, Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
DE4211529A1 (de) * 1992-04-06 1993-10-07 Herding Entstaubung Filterelement mit einem formstabilen, durchlässig-porösen Kunststoff-Formkörper
EP0785014A1 (de) * 1996-01-16 1997-07-23 Morton International, Inc. Verstärkte keramische Airbagfilter
US5993502A (en) * 1996-07-15 1999-11-30 Kubota Corporation Sintered metal filters
US20030054149A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-20 Pan Alfred I-Tsung Porously coated open-structure substrate and method of manufacture thereof
WO2005053818A1 (de) * 2003-12-08 2005-06-16 Herding Gmbh Filtertechnik Filterelement mit wärmebeständigkeit und/oder chemischer beständigkeit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998007495A1 (de) 1996-08-16 1998-02-26 Marcel Huder Festkörperfilter aus harzgebundenen körnern

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3753500A (en) * 1970-03-20 1973-08-21 Minnesota Mining & Mfg Integral in-line filter
US3914358A (en) * 1973-12-10 1975-10-21 Westinghouse Electric Corp Method of improving the finish of the bores of a reverse osmosis sand module
EP0320033A1 (de) * 1987-11-19 1989-06-14 Hoogovens Groep B.V. Mikropermeable keramische Verbundmembran, Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
DE4211529A1 (de) * 1992-04-06 1993-10-07 Herding Entstaubung Filterelement mit einem formstabilen, durchlässig-porösen Kunststoff-Formkörper
EP0785014A1 (de) * 1996-01-16 1997-07-23 Morton International, Inc. Verstärkte keramische Airbagfilter
US5993502A (en) * 1996-07-15 1999-11-30 Kubota Corporation Sintered metal filters
US20030054149A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-20 Pan Alfred I-Tsung Porously coated open-structure substrate and method of manufacture thereof
WO2005053818A1 (de) * 2003-12-08 2005-06-16 Herding Gmbh Filtertechnik Filterelement mit wärmebeständigkeit und/oder chemischer beständigkeit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048781A1 (en) * 2022-09-02 2024-03-07 Nittetsu Mining Co., Ltd. Method to form a dust collecting layer on a porous body without using a binder
JP2024035807A (ja) * 2022-09-02 2024-03-14 日鉄鉱業株式会社 バインダーを使用しない多孔体への粉塵捕集層形成方法
JP7624036B2 (ja) 2022-09-02 2025-01-29 日鉄鉱業株式会社 バインダーを使用しない多孔体への粉塵捕集層形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007032060A1 (de) 2009-01-15
DE102007032060B4 (de) 2019-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014222933B4 (de) Faserverbundwerkstoffbauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffbauteils
WO2014090333A1 (de) Flachstrahldüse
DE102007038634B3 (de) Impuls-absorbierendes Struktur-Bauteil
DE102017128691B4 (de) Verbindungsstrebe
WO2009121552A1 (de) Durch druckmittel vorspannbare elastomerbauteile und deren herstellungsverfahren
DE102007032060B4 (de) Wärmebeständiges Filterelement mit Beschichtung und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102013100849A1 (de) Verfahren zum Spritzgießen eines Befestigungselements und Befestigungselement
DE2010663B2 (de) Vorrichtung zum Verbinden von zwei in einem Abstand parallel zuein ander anzuordnenden Metallprofilen
EP2829687B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteil
EP3468777A1 (de) Faserverstärktes kunststoffbauteil und verfahren zu dessen herstellung
EP4055297A1 (de) Biegefederelement aus einem faserkunststoffverbundmaterial
DE102010016877A1 (de) Mauerziegel mit Dämmfüllung
DE3327694A1 (de) Thermoplastischer koerper auf der basis polypropylen oder polycarbonat
DE102016200533A1 (de) Stanzniet zum Fügen eines ersten Fügepartners mit einem zweiten Fügepartner mittels einer Nietverbindung
WO2014095856A2 (de) Variable formvorrichtung zur herstellung einer halbschale für ein rotorblatt für eine windenergieanlage
DE102014000288A1 (de) Dreidimensionales Objekt und Verfahren zur generativen Herstellung desselben
DE102007050658B4 (de) Flächiges Verbundpanzerungselement
DE102018118402A1 (de) Bauelement und Wandelement für ein Bauwerk
WO2002007915A1 (de) Stranggiesskokille mit den giessquerschnitt umschliessenden kupferplatten
DE102005055955B3 (de) Solarempfänger
DE102016111468A1 (de) Faserbauteil mit verbundenen Faserstäben
WO2016173970A1 (de) Formwerkzeug
EP1488840A1 (de) Verbundfiltermaterial
DE102019114918A1 (de) Verfahren zur additiven Herstellung eines zumindest abschnittsweise mit Hohlräumen versehenen porösen Formkörpers
DE102013215381A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils, Verbundbauteil und Windenergieanlage

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08773930

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08773930

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1