DE10002584A1

DE10002584A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Filtration von Gasen

Info

Publication number: DE10002584A1
Application number: DE2000102584
Authority: DE
Inventors: Norbert Frank; Joachim Hausmann
Original assignee: Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2020-01-22
Also published as: DE10002584B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Filtration von Schadstoffe (7) enthaltenden Gasen mittels eines in einem Behälter (3) angeordneten Filters (2), welcher zu vorgegebenen Zeitpunkten abgereinigt wird, wobei die vom Filter (2) abgeschiedenen Schadstoffe (7) in einem Entsorgungsbehälter (17) gesammelt werden und wobei die Schadstoffe (7) den zu reinigenden Gasen wieder zugeführt werden nach Patentanmeldung 19924130.9. Die Schadstoffe (7) sind von feinen Stäuben gebildet, die am Filter (2) Agglomerate bilden, die vom Filter (2) abgeschieden und im Entsorgungsbehälter (17) gesammelt werden. Die den zu reinigenden Gasen wieder zugeführten Agglomerate bilden am Filter (2) eine Filterhilfsschicht, an welcher die feinen Stäube abgelagert werden.

Description

Der Gegenstand des Hauptpatents Patentanmeldung 199 24 130.9 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filtration von Gasen.

Gemäß dem dort beschriebenen Verfahren wird zur Filtration von Schadstoffe enthaltenden Gasen ein in einem Behälter angeordneter Filter eingesetzt, wel chem die zu reinigenden Gase und pulver- oder staubförmige Filtrationshilfs stoffe zugeführt werden. Zu vorgegebenen Zeitpunkten wird der Filter abgerei nigt. Die dadurch vom Filter abgeschiedenen schadstoffhaltigen Filtrations hilfsstoffe werden in einem Entsorgungsbehälter gesammelt, wobei die schad stoffhaltigen Filtrationshilfsstoffe den zu reinigenden Gasen wieder zugeführt werden.

Somit werden bei der Filtration von Gasen mittels eines Filters in einem Be hälter die von diesem Filter abgeschiedenen und in einem Entsorgungsbehälter gesammelten schadstoffhaltigen, aber noch nicht gesättigten Filtrationshilfs stoffe den zu reinigenden Gasen wieder zugeführt. Hierzu ist eine Rückführ einheit vorgesehen, welche vorzugsweise eine auf die offene Oberseite des Ent sorgungsbehälters gerichtete Dosierdüse aufweist.

Mittels der Dosierdüse wird Druckluft oder ein anderes Druckgas in den Ent sorgungsbehälter geblasen. Dadurch werden die darin gesammelten schadstoff haltigen Filtrationshilfsstoffe aufgewirbelt und somit wieder in den Gasstrom der zu reinigenden Gase gebracht und schließlich am Filter angefiltert.

Bei diesem Verfahren wird der Umstand ausgenutzt, dass die im Entsorgungs behälter gesammelten Filtrationshilfsstoffe für den Filtrationsprozess mehrmals verwendet werden können.

Durch die wiederholte Zuführung von schadstoffhaltigen Filtrationshilfsstoffen müssen zur Filtration der Gase weniger schadstofffreie Filtrationshilfsstoffe von außen in den Behälter geführt werden. Dadurch wird zum einen eine gute Ausnutzung der Filtrationshilfsstoffe erreicht. Zum anderen muss der Inhalt des Entsorgungsbehälters nur noch in großen Zeitintervallen entsorgt werden, wo durch die Stillstandszeiten der Vorrichtung äußerst gering gehalten werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die schadstoffhaltigen Filtrationshilfs stoffe in kurzen Zeitintervallen und ohne großen konstruktiven Aufwand den zu reinigenden Gasen zugeführt werden können. Die erfindungsgemäße Vor richtung ist somit kostengünstig herstellbar und gewährleistet dabei insbeson dere einen häufigen Wechsel der Filtrationshilfsstoffe am Filter bei gleichzeitig geringem Verbrauch an Filtrationshilfsstoffen.

Die verwendeten Filtrationshilfsstoffe dienen insbesondere dazu, bei der Filt ration von teerartigen Schadstoffen ein Verkleben der Poren des Filters zu ver hindern. Zudem wird durch die Filtrationshilfsstoffe der Abscheidegrad von Schadstoffen am Filter erhöht. Schließlich wird auch die Ablösung der abge schiedenen Schadstoffe am Filter verbessert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpatents (199 24 130.9) derart weiterzubilden, dass von feinen Stäuben gebildete Schad stoffe möglichst effizient ausgefiltert werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 vorgese hen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß ist zur Filtration von Schadstoffen enthaltenden Gasen ein in einem Behälter angeordneter Filter vorgesehen, welcher zu vorgegebenen Zei ten abgereinigt wird, wobei die vom Filter abgeschiedenen Schadstoffe in ei nem Entsorgungsbehälter gesammelt und dann wieder den zu reinigenden Gasen zugeführt werden. Dabei sind die Schadstoffe von feinen Stäuben gebildet, die beispielsweise bei Schweißrauchabsaugungen oder Laserstrahlschneidver fahren anfallen. Die feinen Stäube bilden am Filter Agglomerate und werden als solche vom Filter abgeschieden und im Entsorgungsbehälter gesammelt. Die so gesammelten Agglomerate werden den zu reinigenden Gasen wieder zugeführt und lagern sich am Filter in Form einer Filterhilfsschicht ab, an wel cher dann die feinen Stäube im zu reinigenden Gas abgelagert werden.

Die Filterhilfsschicht bildet eine lockere, gröbere Schicht, an welcher die in den zu reinigenden Gasen befindlichen feinen Stäube effizient abgeschieden wer den, so dass nicht agglomerierte feine Stäube nicht mehr in den Filter eindrin gen können. Der Filter wird somit vor unerwünschten Verschmutzungen weit gehend geschützt, was zu einem geringeren Reinigungsaufwand des Filters und dadurch zu einer erhöhten Leistung der Filtrationsanlage führt.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Filterhilfsschicht auch ohne Verwendung von Filtrationshilfsstoffen leicht zum Filter ablösbar ist, was die Abreinigung des Filters beträchtlich erleichtert. Vorzugsweise erfolgt die Abreinigung des Fil ters mittels einer Druckluftimpuls-Reinigungseinheit, die mehrere oberhalb des Filters angeordnete Abreinigungs-Blasrohre umfasst. Diese Abreinigungs- Blasrohre sind über ein Abreinigungs-Magnetventil mit Druckluft aus einem Drucklufttank beaufschlagbar.

Die Rückführung der agglomerierten Stäube aus dem Entsorgungsbehälter zu dem Filter erfolgt vorzugsweise ebenfalls mittels Druckluft. Diese Druckluft wird mittels einer Dosierdüse in den Entsorgungsbehälter eingeblasen, so dass die agglomerierten Stäube aufgewirbelt werden.

Durch die Aufwirbelung der Agglomerate lagern sich diese als eine lockere und grobe Filterhilfsschicht am Filter an, die eine besonders effiziente Aufnahme von Stäuben aus den zu reinigenden Gasen gewährleistet.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in dem einfachen und kostengünstigen Aufbau. Insbesondere kann die Aufwirbelung der Agglomerate in Entsorgungsbehälter mittels der Dosierdüse mit einem ge ringen baulichen Aufwand durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass eine Verwendung von Filtrationshilfsstoffen nicht nötig ist, so dass der konstruktive Aufwand für die Zufuhr von Filtrationshilfsstoffen entfällt.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Filtration von Ga sen.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Filtration von Schadstoffe 7 enthaltenden Gasen. Die Vorrichtung 1 ist als Entstaubungsanlage ausgebildet, wobei die zu reinigenden Gase einem Filter 2 zugeführt werden, welcher in einem Behälter 3 angeordnet ist, dem sogenannten Entstauber. Die Entstaubungsanlage wird von einer nicht dargestellten Steuereinheit, die eine oder mehrere Rechnereinheiten umfasst, gesteuert. Hierzu sind die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 an die Steuereinheit angeschlossen.

Die schadstoffhaltigen Gase werden über eine Rohrleitung 4 dem Behälter 3 als Rohgasstrom zugeführt. Die Rohrleitung 4 mündet in einer Seitenwand in der Höhe des Filters 2 in den Behälter 3 ein, so dass die zu reinigenden Gase dem Filter 2 seitlich zugeführt werden. Im vorliegenden Beispiel ist ein einzelner Filter 2 vorgesehen. Prinzipiell können auch Anordnungen von mehreren Fil tern 2 vorgesehen sein.

Die im Filter 2 gereinigten Gase werden als Reingasstrom über eine weitere Rohrleitung 5 aus dem Behälter 3 ausgeleitet. Diese Rohrleitung 5 mündet an der Oberseite des Behälters 3 aus. Die gereinigten Gase werden mittels eines Ventilators 6 in die Rohrleitung 5 eingeblasen.

Während des Betriebs der Entstaubungsanlage lagern sich laufend Schadstoffe 7 aus dem Rohgasstrom am Filter 2 an. Um die Funktionsfähigkeit des Filters 2 aufrechtzuerhalten wird dieser in vorgegebenen Intervallen abgereinigt. Die Abreinigung wird über die Steuereinheit gesteuert und erfolgt mittels einer Druckluftimpuls-Reinigungseinheit. Diese umfasst Abreinigungs-Blasrohre 14, welche oberhalb des Filters 2 angeordnet sind. Die Abreinigungs-Blasrohre 14 sind dabei jeweils in geringem Abstand zur Oberseite des Filters 2 angeordnet. Die Anordnung der Abreinigungs-Blasrohre 14 erstreckt sich dabei über die gesamte Fläche der Oberseite des Filters 2. Die Abreinigungs-Blasrohre 14 werden über eine Druckluftversorgung mit Druckluft versorgt. Die nicht darge stellte Druckluftversorgung ist dabei über einen Druckluftanschluss 11 auf die Vorrichtung 1 geführt. Über den Druckluftanschluss 11 wird von der Druck luftversorgung über eine Leitung 12 Druckluft in einen Drucklufttank 15 einge speist. Am Ausgang des Drucklufttanks 15 befindet sich ein Abreinigungs- Magnetventil 16 zum Anschluss der Abreinigungs-Blasrohre 14. Das Abreini gungs-Magnetventil 16 ist an die Steuereinheit angeschlossen.

Der Abreinigungsvorgang wird über die Steuereinheit ausgelöst, welche durch Betätigen des Abreinigungs-Magnetventils 16 die Druckluft aus dem Druck lufttank 15 zu den Abreinigungs-Blasrohren 14 führt. Die dort ausgeblasene Druckluft löst die Schadstoffe 7 vom Filter 2 ab. Diese Schadstoffe 7 werden in einem Entsorgungsbehälter 17 unterhalb des Filters 2 aufgefangen. Prinzipiell können auch mehrere Entsorgungsbehälter 17 vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei den Schadstoffen 7 um feine Stäube, die beispielsweise bei Schweißrauchabsaugungen oder bei Laserstrahlschneidver fahren anfallen.

Diese Stäube lagern sich bei der Reinigung der Gase am Filter 2 an. Aufgrund der kleinen Korngrößen der Stäube agglomerieren diese während der Ablage rung am Filter 2. Somit entstehen bei Beginn des Entstaubungsprozesses im Innern des Filters 2 nur geringe Mengen von nicht agglomeriertem Staub, wobei sich mit zunehmender Ablagerung von Stäuben am Filter 2 nur noch Ag glomerate bilden.

Bei der Abreinigung des Filters 2 mittels der Abreinigungs-Blasrohre 14 wer den dann die Agglomerate vom Filter 2 abgelöst und im Entsorgungsbehälter 17 aufgefangen.

Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die ag glomerierten Stäube mehrfach wieder in den Entstaubungsprozess zurückzu führen. Hierzu werden die Agglomerate aus dem Entsorgungsbehälter 17 wie der dem Rohgasstrom zugeführt und am Filter 2 anfiltriert.

Die Agglomerate im Entsorgungsbehälter 17 werden über eine Rückführeinheit dem Rohgasstrom wieder zugeführt. Die Rückführeinheit umfasst eine Dosier düse 18, welche auf die offene Oberseite des Entsorgungsbehälters 17 gerichtet ist. Die Dosierdüse 18 ist über eine Leitung 13 an die Druckluftversorgung an geschlossen.

In dieser Leitung 13 ist außerhalb des Behälters 3 ein Dosier-Magnetventil 19 vorgesehen, welches von der Steuereinheit gesteuert wird. Wird das Dosier- Magnetventil 19 über die Steuereinheit betätigt, so wird über die Dosierdüse 18 Druckluft in den Entsorgungsbehälter 17 eingeblasen. Dadurch werden die darin befindlichen Agglomerate aufgewirbelt, so dass diese wieder dem Roh gasstrom zugeführt und auf dem Filter 2 anfiltriert werden.

Durch die Aufwirbelung im Entsorgungsbehälter 17 werden die Agglomerate als eine lockere und grobe Filterhilfsschicht am Filter 2 angelagert. An der so ausgebildeten Filterhilfsschicht werden die Stäube in den zu reinigenden Gasen mit hoher Effizienz abgelagert. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass sich die Stäube nahezu vollständig in der Filterhilfsschicht ablagern, die bei dem je weils darauffolgenden Abreinigungsvorgang wieder entfernt wird. Ein direktes Eindringen der Stäube in das Innere des Filters 2 ist nahezu ausgeschlossen. Somit verhindert die Filterhilfsschicht ein unerwünscht frühzeitiges Verschmutzen des Filters 2, wodurch die Effizienz der Entstaubungsanlage be trächtlich erhöht wird.

Zum Ausführen der Schadstoffe 7 aus dem Entsorgungsbehälter 17 kann eine nicht dargestellte pneumatische Transportanlage vorgesehen sein. Alternativ kann der Entsorgungsbehälter 17 manuell entleert werden. Diese Ausführungs form ist deshalb vorteilhaft, da der Entsorgungsbehälter 17 nur in großen Zeit abständen geleert werden muss und der zeitliche Aufwand hierfür bezogen auf die Gesamtbetriebsdauer der Vorrichtung 1 gering ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für kleinere Ent staubungsanlagen.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Filter

3

Behälter

4

Rohrleitung

5

Rohrleitung

6

Ventilator

7

Schadstoffe

11

Druckluftanschluss

12

Leitung

13

Leitung

14

Abreinigungs-Blasrohre

15

Drucklufttank

16

Abreinigungs-Magnetventil

17

Entsorgungsbehälter

18

Dosierdüse

Claims

1. Verfahren zur Filtration von Schadstoffe enthaltenden Gasen mittels ei nes in einem Behälter angeordneten Filters welcher zu vorgegebenen Zeitpunkten abgereinigt wird, wobei die vom Filter abgeschiedenen Schadstoffe in einem Entsorgungsbehälter gesammelt werden und wobei die Schadstoffe den zu reinigenden Gasen wieder zugeführt werden nach Patentanmeldung 199 24 130.9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schad stoffe (7) von feinen Stäuben gebildet sind, die am Filter (2) Agglomerate bilden, welche vom Filter (2) abgeschieden und im Entsorgungsbehälter (17) gesammelt werden, und dass die den zu reinigenden Gasen wieder zugeführten Agglomerate am Filter (2) eine Filterhilfsschicht bilden, an welcher die feinen Stäube abgelagert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schadstof fe (7) bildenden feinen Stäube bei Schweißrauchabsaugungen oder bei Laserstrahlschneidverfahren anfallen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schadstoffe (7) aus dem Entsorgungsbehälter (17) durch Auf wirbelung den zu reinigenden Gasen zugeführt werden.

4. Vorrichtung zur Filtration von Schadstoffe enthaltenden Gasen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 mit einem in einem Behälter (3) angeordneten. Filter (2), mit wenigstens einer in den Behälter (3) einmündenden Rohrleitung (4) zur Zuführung der zu reini genden Gase, mit einem Entsorgungsbehälter (17), in welchem die bei ei ner Abreinigung des Filters (2) anfallenden Schadstoffe (7) in Form von agglomerierten feinen Stäuben gesammelt werden, mit einer dem Entsor gungsbehälter (17) zugeordneten Rückführeinheit, mittels derer die Schadstoffe (7) den zu reinigenden Gasen wieder zuführbar sind, so dass diese am Filter (2) der Filterhilfsschicht abgelagert werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rück führeinheit eine auf die offene Oberseite des Entsorgungsbehälters (17) gerichtete Dosierdüse (18) umfasst, mittels derer Druckluft in den Ent sorgungsbehälter (17) zur Aufwirbelung der Schadstoffe (7) einblasbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, dass der Entsorgungsbehälter (17) unterhalb des Filters (2) angeord net ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigenden Gase über eine Rohrleitung (4) in den Behälter (3) geführt sind, welche seitlich zum Filter (2) in den Behälter (3) ein mündet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass die gereinigten Gase über eine an der Oberseite des Behälters (3) ausmündende Rohrleitung (5) abführbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gerei nigten Gase mittels eines Ventilators (6) in die Rohrleitung (5) eingebla sen werden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abreinigung des Filters (2) eine Druckluftimpuls-Reinigungs einheit vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftimpuls-Reinigungseinheit oberhalb des Filters (2) angeordnete Abreinigungs-Blasrohre (14) umfasst, welche über ein Abreinigungs- Magnetventil (16) mit Druckluft aus einem Drucklufttank (15) beaufschlagbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-11, dadurch gekennzeichnet, dass diese von einer Steuereinheit gesteuert ist.