DE102018209993A1 - Device and method for cleaning polluted air - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Luft mit einem Reaktor umfassend einen Reaktorbehälter (1) mit einem Einlass (3) und einer Auslassleitung (5) für Luft, wobei der Reaktor so eingerichtet ist, dass dieser einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag, mit einem Pulverbehälter (10) für Pulver (13), welches einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag, mit einer Pulverzuführungseinrichtung (11, 12), durch die Pulver (13) aus dem Pulverbehälter (10) in die Auslassleitung (5) eingeleitet werden kann, mit einem Filterelement (17), durch den das Pulver (13) aus der Luft herausgefiltert werden kann, mit einer Strömungserzeugungseinrichtung (20), die ein Strömen von Luft durch den Reaktor und den Filter hindurch erzeugen kann.Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Reinigung von Luft mithilfe der Vorrichtung.The invention relates to a device for purifying air with a reactor, comprising a reactor vessel (1) with an inlet (3) and an outlet line (5) for air, the reactor being set up in such a way that it can reduce a NOx content of air , with a powder container (10) for powder (13), which is able to reduce an NOx content of air, with a powder feed device (11, 12), through which powder (13) from the powder container (10) into the outlet line (5) with a filter element (17) through which the powder (13) can be filtered out of the air, with a flow generating device (20) which can generate a flow of air through the reactor and the filter. The invention relates to also a method for purifying air using the device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung schadstoffbelasteter Luft mit einem Reaktor, in dem der NOx Gehalt in Luft reduziert wird.The invention relates to a system for cleaning polluted air with a reactor in which the NOx content in air is reduced.

Im Rahmen des Umwelt- und Gesundheitsschutzes wird gefordert, die Schadstoffbelastung der Luft in Städten zu senken. Abgase, die Feinstaub und Stickoxide aus Verbrennungsmotoren enthalten, belasten die Luft mit Schadstoffen. Zur Lösung solcher Probleme kann mit Schadstoff belastete Luft beispielsweise in Städten an hochbelasteten Stellen wie Straßenkreuzungen angesaugt und von Feinstaub und Stickoxiden zu befreit werden.As part of environmental and health protection, there is a demand to reduce air pollution in cities. Exhaust gases that contain fine dust and nitrogen oxides from internal combustion engines pollute the air with pollutants. To solve such problems, air contaminated with pollutants can be sucked in, for example, in cities in highly polluted places such as crossroads and freed from fine dust and nitrogen oxides.

Aus der EP 1 039 963 B1 ist bekannt, Partikel und Stickoxide aus einem Luftstrom zu entfernen und zwar durch elektrostatische Abscheidung. Durch Ionisation und elektrostatische Abscheidung werden die Partikel abgeschieden. Durch Erzeugung von Ozon mittels Ozongenerator soll das NO in NO₂ umgewandelt und dann in einem nachgeschalteten Aktivkohlefilter adsorbiert werden. Ein weiteres elektrostatisches Verfahren zur Luftreinigung ist aus der EP 1 033 171 A2 bekannt. In der GB 000001395980 A ist eine Filteranlage beschrieben, welche Feinstaubpartikel aus Luftströmen filtern kann. Aus der Druckschrift WO 2011/113408 A2 ist bekannt, zur Luftreinigung an Arbeitsplätzen eine Anlage mit einem Entstauber und einem nachgeschalteten NOx Abscheider einzusetzen. Der Entstauber umfasst einen Filter, um Luft von Staubpartikeln zu befreien. Der NOx Abscheider ist als Aktivkohleschüttbettfilter ausgebildet, um den NOx Gehalt in Luft zu senken. Schadstoffbelastete Luft wird mit einem Unterdruckerzeuger durch Entstauber und NOx Abscheider hindurch gesaugt, um dann gereinigt aus der Anlage wieder auszutreten. Aus der Druckschrift US 2007/0104631 A1 geht hervor, mithilfe von pulverförmiger Aktivkohle Luft zu reinigen und u. a. den NOx Gehalt zu reduzieren. From the EP 1 039 963 B1 is known to remove particles and nitrogen oxides from an air stream by electrostatic separation. The particles are separated by ionization and electrostatic separation. By generating ozone using an ozone generator, the NO should be converted into NO ₂ and then adsorbed in a downstream activated carbon filter. Another electrostatic method for air purification is from the EP 1 033 171 A2 known. In the GB 000001395980 A describes a filter system that can filter fine dust particles from air currents. From the publication WO 2011/113408 A2 is known to use a system with a deduster and a downstream NOx separator for air purification at workplaces. The deduster includes a filter to remove dust particles from the air. The NOx separator is designed as an activated carbon bed filter to reduce the NOx content in air. Air contaminated with pollutants is sucked through a deduster and NOx separator with a vacuum generator in order to then leave the system cleaned. From the publication US 2007/0104631 A1 is to purify air with the help of powdered activated carbon and reduce the NOx content, among other things.

Aus der US 2014/0314647 A1 ist bekannt, einen Reaktor mit Aktivkohle einzusetzen, um den NOx Gehalt in Luft zu reduzieren.From the US 2014/0314647 A1 is known to use a reactor with activated carbon to reduce the NOx content in air.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Reinigung von Luft zu schaffen.It is an object of the invention to provide an apparatus and a method for cleaning air.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Anspruchs vorgesehen. Ein Verfahren umfasst zur Lösung der Aufgabe die Merkmale des Nebenanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Zur Lösung der Aufgabe ist außerdem eine Vorrichtung mit den Merkmalen eines weiteren Nebenanspruchs vorgesehen.To achieve the object, a device with the features of the first claim is provided. A method for solving the task comprises the features of the subsidiary claim. Advantageous refinements result from the dependent claims. To achieve the object, a device with the features of a further subclaim is also provided.

Die anspruchsgemäße Vorrichtung umfasst einen Reaktor. Der Reaktor weist einen Reaktorbehälter mit Einlass und Auslassleitung für Luft auf.The claimed device comprises a reactor. The reactor has a reactor vessel with an inlet and outlet line for air.

Die Wände des Reaktorbehälters können beispielsweise aus Metall bestehen. Auch ansonsten bestehen Wände der Vorrichtung vorzugsweise aus Metall.The walls of the reactor vessel can be made of metal, for example. Otherwise, walls of the device are preferably made of metal.

Der Einlass kann durch ein Schlauchstück bereitgestellt sein. Der Einlass kann durch einen Stutzen bereitgestellt sein, also durch ein kurzes Rohr. Der Einlass kann eine Öffnung in einer Wand des Reaktorbehälters sein. Durch den Einlass kann Luft in den Reaktorbehälter hineinströmen. Der Einlass kann einen Deckel oder eine Klappe umfassen, um den Einlass verschließen zu können. Die Öffnung des Einlasses kann ein Sieb umfassen, durch welches verhindert wird, dass übermäßig große Partikel in die Vorrichtung gelangen können. Durch die Auslassleitung kann Luft aus dem Reaktorbehälter herausströmen.The inlet can be provided by a piece of hose. The inlet can be provided through a connection piece, that is to say through a short pipe. The inlet can be an opening in a wall of the reactor vessel. Air can flow into the reactor vessel through the inlet. The inlet can comprise a lid or a flap in order to be able to close the inlet. The opening of the inlet may include a sieve to prevent excessively large particles from entering the device. Air can flow out of the reactor vessel through the outlet line.

Die Auslassleitung kann in Form eines Rohres oder eines Schlauches vorliegen. Aus Stabilitätsgründen ist ein Rohr mit steifer Rohrwand zu bevorzugen. Das Rohr besteht vorzugsweise aus Metall.The outlet line can be in the form of a tube or hose. For reasons of stability, a pipe with a rigid pipe wall is preferred. The tube is preferably made of metal.

Der Reaktor ist so eingerichtet ist, dass dieser einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag. Strömt also Luft durch den Reaktorbehälter des Reaktors hindurch, so wird ein NOx Gehalt in dieser strömenden Luft reduziert. Im Reaktorbehälter befindet sich ein Stoff, durch den schadstoffbelastete Luft für eine NOx - Abscheidung hindurchströmt. Der Stoff ist so ausgewählt, dass durch diesen der NOx - Gehalt in Luft reduziert werden kann. Der Stoff kann beispielsweise in Form eines Schüttguts vorliegen. Der Stoff kann beispielsweise Aktivkohle oder aktivierte Tonerde sein.The reactor is set up so that it can reduce an NOx content of air. If air flows through the reactor vessel of the reactor, a NOx content in this flowing air is reduced. There is a substance in the reactor vessel through which air contaminated with pollutants flows for NOx separation. The substance is selected so that the NOx content in air can be reduced. The substance can be in the form of a bulk material, for example. The substance can be activated carbon or activated alumina, for example.

Die Vorrichtung umfasst einen Pulverbehälter für Pulver, welches einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag. Der Stoff, aus dem das Pulver gebildet ist, kann also ein Sorbent sein. Ein Pulver einzusetzen, ermöglicht es, dass dieses durch strömende Luft transportiert werden kann, um so vorteilhaft lange Kontaktzeiten zwischen Luft und Pulver zu ermöglichen. Durch Vorsehen eines Pulvers werden darüber hinaus vorteilhaft große Oberflächen bereitgestellt, um so zu einem hohen Wirkungsgrad zu gelangen.The device comprises a powder container for powder, which can reduce a NOx content of air. The substance from which the powder is formed can therefore be a sorbent. Using a powder enables it to be transported through flowing air, thus advantageously allowing long contact times between air and powder. By providing a powder, large surfaces are also advantageously provided in order to achieve high efficiency.

Es gibt eine Pulverzuführungseinrichtung, durch die Pulver aus dem Pulverbehälter in die Auslassleitung eingeleitet werden kann. Die Pulverzuführungseinrichtung kann einen Schließmechanismus umfassen, durch den hindurch Pulver mittels Schwerkraft hindurchtreten kann, wenn der Schließmechanismus ganz oder teilweise geöffnet ist.There is a powder feed device through which powder can be introduced from the powder container into the outlet line. The powder feed device can comprise a closing mechanism, through which powder can pass through by gravity when the closing mechanism is fully or partially open.

Es gibt einen Filter, durch den das Pulver aus der Luft herausgefiltert werden kann. Der Filter ist also so angeordnet, dass Luft mit zugeführtem Pulver, also mit dem Pulver beladene Luft, durch den Filter während des Betriebes strömt. Durch den Filter wird daher während des Betriebes das Pulver aus der Luft wieder herausgefiltert. There is a filter through which the powder can be filtered out of the air. The filter is thus arranged in such a way that air with the supplied powder, that is to say air laden with the powder, flows through the filter during operation. The filter therefore filters the powder out of the air again during operation.

Es gibt eine Strömungserzeugungseinrichtung, die ein Strömen von Luft durch den Reaktor und den Filter hindurch erzeugen kann. Die Strömungserzeugungseinrichtung kann ein Gebläse oder einen Ventilator umfassen, um den Luftstrom zu erzeugen.There is a flow generator that can generate a flow of air through the reactor and filter. The flow generating device may include a blower or a fan to generate the air flow.

Durch die Vorrichtung sowie durch den Betrieb der Vorrichtung wird der NOx Gehalt von Luft grundsätzlich zunächst durch den Reaktor reduziert. Eine Reduzierung von 60% bis 80% durch einen solchen Reaktor ist beispielsweise möglich.As a result of the device and the operation of the device, the NOx content of air is initially reduced by the reactor. A reduction of 60% to 80% by such a reactor is possible, for example.

Soll der NOx Gehalt weiter reduziert werden, so wird im Anschluss daran der Luft ein Pulver zugeführt, welches NOx aus Luft weiter zu entfernen vermag. Die Zuführung von Pulver zusätzlich zum Reaktor ermöglicht einen Zusatznutzen. Der Zusatznutzen kann ein verbesserter Reinigungsgrad sein. Der Zusatznutzen kann aber auch alternativ oder ergänzend darin bestehen, dass eine gleichbleibende Reinigungsleistung verbessert sichergestellt werden kann.If the NOx content is to be reduced further, a powder is then added to the air, which can further remove NOx from the air. The addition of powder to the reactor enables additional benefits. The additional benefit can be an improved degree of cleaning. The additional benefit can alternatively or additionally consist in the fact that a constant cleaning performance can be ensured in an improved manner.

Im Anschluss daran wird die Luft durch den Filter hindurch geleitet. Auf der Filteroberfläche bildet sich dann eine Schicht aus dem Pulver. Die Luft wird dadurch gezwungen, durch eine aus dem Pulver gebildete Schicht hindurch zu strömen, was weiter verbessert zu einem Kontakt zwischen Luft und Pulver beiträgt. Der Filter sorgt also einerseits dafür, dass Luft durch eine Schicht aus dem Pulver hindurch treten muss, um so NOx aus der Luft mithilfe des Pulvers mit besonders hohem Wirkungsgrad zu entfernen. Andererseits sorgt der Filter dafür, dass das Pulver wieder aus der Luft entfernt wird, so dass Luft aus der Vorrichtung austritt, die kein Pulver mehr enthält, und bei der eine Belastung durch NOx erheblich reduziert worden ist. Eine weiter verbesserte NOx Reduzierung um insgesamt beispielsweise 80% bis 90% ist so möglich.The air is then passed through the filter. A layer of the powder then forms on the filter surface. The air is thereby forced to flow through a layer formed from the powder, which further improves the contact between air and powder. On the one hand, the filter ensures that air has to pass through a layer of the powder in order to remove NOx from the air with the aid of the powder with a particularly high degree of efficiency. On the other hand, the filter ensures that the powder is removed from the air again, so that air emerges from the device, which no longer contains powder, and in which exposure to NOx has been considerably reduced. A further improved NOx reduction by a total of, for example, 80% to 90% is possible in this way.

Es gelingt so dauerhaft eine sehr gute, zuverlässige Luftreinigung, ohne dafür einen übermäßig großen technischen Aufwand betreiben zu müssen. Eine kompakte Bauweise ist möglich. So kann es zwar für die Erzielung eines optimalen Wirkungsgrads erforderlich sein, kontinuierlich „frisches“ Pulver der Luft zuzuführen. „Frisches“ Pulver meint, dass das Pulver noch nicht mit NOx belastet worden ist und daher mit hohem Wirkungsgrad NOx aus der Luft entfernen kann. Dieser kontinuierliche Verbrauch von Pulver ist aber gering, wenn bereits zuvor NOx aus der Luft durch den Reaktor entfernt wurde oder aber das Pulver nur in Abhängigkeit vom Bedarf zugeführt wird.In this way, it is possible to achieve very good, reliable air purification without the need for excessive technical effort. A compact design is possible. To achieve optimal efficiency, it may be necessary to continuously supply “fresh” powder to the air. "Fresh" powder means that the powder has not yet been contaminated with NOx and can therefore remove NOx from the air with high efficiency. This continuous consumption of powder is low, however, if NOx has already been removed from the air by the reactor or if the powder is only supplied as required.

Bei dieser Vorrichtung ist es also auch möglich, Pulver lediglich bei Bedarf in die Auslassleitung für Luft einzuleiten. Ist die Reduzierung von NOx durch den Reaktor hinreichend gut, so wird in einer Ausgestaltung der Erfindung kein Pulver der Auslassleitung für Luft zugeführt. Erst wenn der Reaktor nicht in der Lage ist, NOx in gewünschtem Umfang aus der Luft zu entfernen, wird Pulver dem Bedarf entsprechend zugeführt, um so die gewünschte Reinigungsleistung zu erreichen.With this device it is also possible to introduce powder into the outlet line for air only when required. If the reduction of NOx by the reactor is sufficiently good, then in one embodiment of the invention no powder is supplied to the outlet line for air. Only when the reactor is unable to remove the desired amount of NOx from the air is powder added as required to achieve the desired cleaning performance.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Pulverzuführungseinrichtung eine Dosiereinrichtung, mit der die Menge des in die Auslassleitung eingeleiteten Pulvers dosiert werden kann. Durch die Dosiereinrichtung kann also die Menge an Pulver eingestellt werden, die der Auslassleitung pro Zeiteinheit zugeführt wird. Diese Ausgestaltung trägt verbessert dazu bei, dass mit geringem Einsatz von Pulver eine sehr gute Reinigung von Luft erzielt wird. Die Dosiereinrichtung kann einen Förderer wie zum Beispiel einen Schneckenförder umfassen. Durch Einstellen der Fördergeschwindigkeit kann die Zufuhr von Pulver in die Auslassleitung hinein dosiert werden. Als Förderer kann ein pneumatisch betriebener Förderer eingesetzt sein, um Zündgefahren zu reduzieren. Die Dosiereinrichtung kann alternativ oder ergänzend einen Schließmechanismus umfassen. Der Grad der Öffnung des Schließmechanismus kann dann genutzt werden, um die Zufuhr von Pulver in die Auslassleitung hinein zu dosieren.In an advantageous embodiment of the invention, the powder supply device comprises a metering device with which the amount of powder introduced into the outlet line can be metered. The metering device can thus be used to set the amount of powder which is fed to the outlet line per unit of time. This configuration contributes to the fact that very good cleaning of air is achieved with little use of powder. The metering device can comprise a conveyor such as a screw conveyor. The supply of powder can be metered into the outlet line by adjusting the conveying speed. A pneumatically operated conveyor can be used as the conveyor to reduce the risk of ignition. As an alternative or in addition, the metering device can comprise a closing mechanism. The degree of opening of the closing mechanism can then be used to meter the supply of powder into the outlet line.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gibt es eine Steuereinrichtung, mit der die Zufuhr von Pulver zum Luftstrom gesteuert wird. Die Steuereinrichtung ist insbesondere so eingerichtet, dass die Menge an zugeführtem Pulver von der Leistung des Reaktors abhängt. Ist die Reinigungsleistung des Reaktors beispielsweise gering oder ist der Reaktor gestört, so wird entsprechend viel Pulver zugeführt, um insgesamt einen hohen Reinheitsgrad zu erreichen. Ist die Reinigungsleistung des Reaktors dagegen hoch, so wird entsprechend wenig Pulver zugeführt, um möglichst wenig Pulver zu verbrauchen. So kann in einem Ausführungsbeispiel beispielsweise vorgegeben sein, 80% von NOx aus der Luft zu entfernen. Ist dazu der Reaktor in der Lage, so wird kein Pulver zugeführt. Ist dazu der Reaktor nicht in der Lage, so wird die entsprechende Menge an Pulver zugeführt, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.In an advantageous embodiment of the invention there is a control device with which the supply of powder to the air flow is controlled. The control device is in particular set up in such a way that the amount of powder supplied depends on the power of the reactor. If the cleaning performance of the reactor is low, for example, or if the reactor is faulty, a corresponding amount of powder is added in order to achieve a high degree of purity overall. On the other hand, if the cleaning performance of the reactor is high, correspondingly little powder is added in order to consume as little powder as possible. In one exemplary embodiment, for example, it can be prescribed to remove 80% of NOx from the air. If the reactor is able to do this, no powder is added. If the reactor is not able to do this, the appropriate amount of powder is added to achieve the desired result.

In einem Ausführungsbeispiel kann vorgegeben sein, beispielsweise 85% von NOx aus der Luft zu entfernen. Kann der Reaktor nur 80% an NOx aus der Luft entfernen, so wird die entsprechende Menge an Pulver zugeführt, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Sinkt die Leistung des Reaktors während des Betriebs, so dass NOx nur zu 70% aus der Luft entfernt werden kann, so wird die Menge an zugeführtem Pulver gesteuert durch die Steuereinrichtung so erhöht, dass dennoch 85% von NOx aus der Luft entfernt wird. Ist der Reaktor vorrübergehend gestört, so kann innerhalb dieser Zeit gesteuert durch die Steuereinrichtung eine entsprechend erhöhte Menge an Pulver zugeführt werden, um die Störung zu kompensieren. Die Vorrichtung ist dann so eingerichtet, dass ein vorübergehender Ausfall des Reaktors durch die Zuführung des Pulvers kompensiert werden kann. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird also besonders zuverlässig sichergestellt, dass Schadstoffe kontinuierlich im gewünschten Umfang aus der Luft entfernt werden. Der genannte Wert von 85 % ist nur ein Beispiel. Anstelle von 85% kann also auch ein anderer Wert vorgegeben sein, durch den vorgegeben wird, in welchem Umfang NOx aus der Luft zuverlässig und dauerhaft durch die Vorrichtung entfernt werden soll.In one embodiment, it can be specified to remove 85% of NOx from the air, for example. The reactor can only emit 80% of NOx remove the air, the appropriate amount of powder is added to achieve the desired result. If the power of the reactor drops during operation, so that only 70% of NOx can be removed from the air, the amount of powder supplied is controlled by the control device in such a way that 85% of NOx is nevertheless removed from the air. If the reactor is temporarily faulty, a correspondingly increased amount of powder can be supplied by the control device within this time in order to compensate for the fault. The device is then set up such that a temporary failure of the reactor can be compensated for by feeding the powder. In this embodiment of the invention, it is ensured in a particularly reliable manner that pollutants are continuously removed from the air to the desired extent. The stated value of 85% is only an example. Instead of 85%, another value can also be specified by which the extent to which NOx should be reliably and permanently removed from the air by the device is specified.

Ein bevorzugtes Pulvermaterial besteht vollständig oder überwiegend aus Tonerde. Ein bevorzugtes Pulvermaterial umfasst Permanganat und/oder Pottasche. Ein bevorzugtes Pulvermaterial umfasst Kalk für ein Binden von SO₂. Die Tonerde kann imprägniert sein, so zum Beispiel mit Permanganat. Ein bevorzugtes Pulvermaterial umfasst oder besteht aus aktivierter Tonerde (Aluminiumoxid), welches mit Permanganat wie zum Beispiel Kaliumpermanganat angereichert ist. Das Permanganat ist sehr reaktionsfreudig und benötigt kurze Reaktionszeiten (Kontaktzeit < 0,5 sec), um die durchströmenden Gase zu oxidieren.A preferred powder material consists entirely or predominantly of alumina. A preferred powder material comprises permanganate and / or potash. A preferred powder material comprises lime for binding SO ₂ . The alumina can be impregnated, for example with permanganate. A preferred powder material comprises or consists of activated alumina (aluminum oxide), which is enriched with permanganate such as potassium permanganate. The permanganate is very reactive and requires short reaction times (contact time <0.5 sec) to oxidize the gases flowing through.

Insbesondere an der Oberfläche des Filterelements können im Fall von Kaliumpermanganat folgende Reaktionen ablaufen: 2KMnO₄ + SO₂ → K₂SO₄ + 2MnO₂ + O₂ 3NO + 2KMnO₄ + H₂O → 3NO₂ + 2MnO₂ + 2KOH 3NO₂ + KMnO₄ + 2KOH → 3KNO₃ + MnO₂ + H₂O CO wird zu CO₂ oxidiert In the case of potassium permanganate, in particular, the following reactions can take place on the surface of the filter element: 2KMnO ₄ + SO ₂ → K ₂ SO ₄ + 2MnO ₂ + O ₂ 3NO + 2KMnO ₄ + H ₂ O → 3NO ₂ + 2MnO ₂ + 2KOH 3NO ₂ + KMnO ₄ + 2KOH → 3KNO ₃ + MnO ₂ + H ₂ O CO is oxidized to CO ₂

Anstelle von Kaliumpermanganat kann auch Natriumpermanganat eingesetzt sein, das mit den gleichen Reaktionen wie vor beschrieben genutzt wird.Instead of potassium permanganate, sodium permanganate can also be used, which is used with the same reactions as described above.

Die Abscheidung der Stickoxide NOx erfolgt unter Anwesenheit von Luftfeuchtigkeit und der Umwandlung in neutralen Salpeter, welcher im Trägermaterial Tonerde gebunden wird.The nitrogen oxides NOx are separated in the presence of atmospheric moisture and converted into neutral saltpetre, which is bound in the carrier material alumina.

Diese Abscheidung ist nicht reversibel, d. h., bei Temperaturerhöhung oder hoher Luftfeuchtigkeit wird das gebundene Stickoxid NO_x nicht wieder freigegeben (keine Desorption).This separation is not reversible, ie when the temperature rises or there is high humidity, the bound nitrogen oxide NO _{x is} not released again (no desorption).

Weitere mögliche Sorbentien sind Aktivkohle, Zeolith oder andere NOx bindende Materialien. Das eingesetzte Pulver besteht dann also vollständig oder zumindest überwiegend aus Aktivkohle, Zeolith oder andere NOx bindende Materialien.Other possible sorbents are activated carbon, zeolite or other NOx-binding materials. The powder used then consists entirely or at least predominantly of activated carbon, zeolite or other NOx-binding materials.

Vorzugsweise werden Pulver mit Pulverdurchmessern von 0,05 mm bis 0,4 mm eingesetzt, damit das Pulver zusammen mit Luft geeignet transportiert werden kann. Der mittlere Durchmesser kann der Pulverkörner kann beispielsweise 0,1 bis 0,3 mm betragen, um zu guten Ergebnissen zu gelangen.Powders with powder diameters of 0.05 mm to 0.4 mm are preferably used so that the powder can be suitably transported together with air. The average diameter of the powder grains can be, for example, 0.1 to 0.3 mm in order to achieve good results.

Das verbrauchte Pulver wird vorzugsweise zusammen mit Feinstaub am Filterelement abgeschieden, um so eine hohe Reinigungsleistung zu erzielen. Das Filterelement ist also so ausgewählt, dass es neben dem Pulver auch Feinstaub aus Luft herausfiltern kann.The used powder is preferably deposited on the filter element together with fine dust in order to achieve a high cleaning performance. The filter element is therefore selected so that it can also filter fine dust out of air in addition to the powder.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Filterelement so ausgewählt, dass es Feinstaub herauszufiltern vermag und zwar vorzugsweise wenigstens 99 % von Feinstaub, das in der schadstoffbelasteten Luft enthalten ist. Besonders bevorzugt kann das Filterelement 99,9 % an Feinstaub, das in der schadstoffbelasteten Luft enthalten ist, herausfiltern. Luft kann dadurch weiter verbessert gereinigt werden. In one embodiment of the invention, the filter element is selected such that it is able to filter out fine dust, preferably at least 99% of fine dust contained in the polluted air. The filter element can particularly preferably filter out 99.9% of fine dust contained in the polluted air. As a result, air can be cleaned more effectively.

Es sind verschiedene Feinstaubfilter bekannt. Bevorzugt sind ein oder mehrere Filterelemente vorgesehen, die selbsttätig durch Pressluftimpulse gereinigt werden können. Um durch Pressluftimpulse reinigen zu können, ist vorzugsweise ein Presslufttank mit ein oder mehreren Ventilen vorgesehen. Werden die ein oder mehreren Ventile geöffnet, so tritt Pressluft aus dem Tank heraus und zwar in Richtung der ein oder mehreren Filterelemente. Die Filterelemente werden so gereinigt.Various fine dust filters are known. One or more filter elements are preferably provided, which can be cleaned automatically by compressed air pulses. In order to be able to clean using compressed air pulses, a compressed air tank with one or more valves is preferably provided. If the one or more valves are opened, compressed air comes out of the tank in the direction of the one or more filter elements. The filter elements are cleaned in this way.

Die ein oder mehreren Filterelemente können sacklochartig in der Art einer Tasche geformt sein. Es können Patronenfilter, also röhrenförmige Filter, als Filterelemente vorgesehen sein. Sacklochartige Filter sowie Patronenfilter verfügen über sehr große Filterflächen bei kompakter Bauweise. Vorzugsweise werden plissierte Filterelemente eingesetzt, die dann also als Patrone oder Tasche vorliegen können.The one or more filter elements can be shaped like a blind hole in the manner of a pocket. Cartridge filters, ie tubular filters, can be provided as filter elements. Blind-hole filters and cartridge filters have very large filter areas with a compact design. Pleated filter elements are preferably used, which can then be present as a cartridge or bag.

Ein eingesetztes Filterelement kann ein Gewebe umfassen, mit dem Pulver, Partikel und/oder Feinstäube aus Luft herausgefiltert werden. Mit Gewebefiltern, vorzugsweise taschenförmigen Filtern oder Patronenfiltern, können sehr große Filterflächen und sehr geringe Anströmgeschwindigkeiten, Druckverluste, sowie lange Kontaktzeiten zwischen Pulver und den abzuscheidenden gasförmigen Schadstoffen erreicht werden. Abscheidegrade für Feinstäube über 99,99 % bei 0,1 µm Partikelgrösse sind dauerhaft realisierbar. Eine solche Gewebefilteranlage ermöglicht durch die großen Filterflächen auf den Filterelementen und sich daraus ergebenden niedrigen Durchströmgeschwindigkeiten ausreichend Kontaktzeit zur Reaktion des Stickoxids mit dem Pulver.A filter element used can comprise a fabric with which powder, particles and / or fine dust are filtered out of air. Very large filter areas can be used with fabric filters, preferably pocket-shaped filters or cartridge filters and very low flow velocities, pressure losses and long contact times between the powder and the gaseous pollutants to be separated. Separation levels for fine dust over 99.99% with a particle size of 0.1 µm can be achieved permanently. Such a fabric filter system enables sufficient contact time for the reaction of the nitrogen oxide with the powder due to the large filter areas on the filter elements and the resulting low flow rates.

Filterelemente aus gewobenen Materialien, vorzugsweise mehrfach gefalteten Gewebefilterpatronen oder anderen plissierten Bauformen, welche durch Gegenstrom-Pressluftimpulse zu reinigen sind, sind besonders zu bevorzugen. Der Filterreinigungsprozess kann differenzdruck- und/oder zeitgesteuert sein und/ oder in Abhängig von Stickstoffoxidkonzentrationen.Filter elements made of woven materials, preferably multiply folded fabric filter cartridges or other pleated designs, which can be cleaned by countercurrent compressed air pulses, are particularly preferred. The filter cleaning process can be differential pressure and / or time controlled and / or depending on nitrogen oxide concentrations.

Die Pulverzuführungseinrichtung kann ein oder mehrere Fördereinrichtungen wie zum Beispiel eine Schnecke umfassen, um Pulver aus dem Pulverbehälter in die Einlassleitung kontrolliert einleiten zu können. Alternativ oder ergänzend kann das Pulver mittels Schwerkraft aus dem Pulverbehälter in die Einlassleitung eingeleitet werden.The powder feed device can comprise one or more conveying devices, such as a screw, in order to be able to feed powder from the powder container into the inlet line in a controlled manner. Alternatively or in addition, the powder can be introduced into the inlet line by gravity from the powder container.

Der Pulverbehälter kann periodisch oder kontinuierlich mit frischem Pulver gefüllt werden. Wir der Pulverbehälter periodisch gefüllt, so ist dieser vorzugsweise so dimensioniert, dass der Vorrat an Pulver für eine Woche reicht oder zumindest reichen kann.The powder container can be filled with fresh powder periodically or continuously. If the powder container is filled periodically, it is preferably dimensioned such that the powder supply lasts for at least one week or can at least be sufficient.

Vorzugsweise liegt der Stoff, der im Reaktor die NOx Reduzierung in Luft bewirkt, in Form von Fasern vor. Fasern ermöglichen einen guten Luftdurchlass im Reaktorbehälter. Es können daher hinreichend hohe Strömungsgeschwindigkeiten für den Transport von Pulver erzielt werden, ohne dafür übermäßig viel Energie aufwenden zu müssen.The substance which effects the NOx reduction in air in the reactor is preferably in the form of fibers. Fibers allow good air passage in the reactor vessel. Sufficiently high flow rates can therefore be achieved for the transport of powder without having to use excessive energy.

In einer Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Fasern vollständig oder zumindest überwiegend aus Aktivkohle. Geeignete Aktivkohlenanofasern zur Oxidation von Stickoxiden sind kommerziell erhältlich und werden beispielsweise von der japanischen Firma Jacobi Carbons angeboten. Die Firma Jacobi Carbons ist eine Tochterfirma der japanischen Firma Osaka Gas Chemicals.In one embodiment of the invention, the fibers consist entirely or at least predominantly of activated carbon. Suitable activated carbon nanofibers for the oxidation of nitrogen oxides are commercially available and are offered, for example, by the Japanese company Jacobi Carbons. Jacobi Carbons is a subsidiary of the Japanese company Osaka Gas Chemicals.

Die katalytische Wirkung von Aktivkohle, insbesondere Aktivkohlenanofasern zur Oxidation von Stickoxiden, wird vorteilhaft ausgenutzt, indem die Innenwände der Reaktorbehälters und/oder andere Innenwände der Vorrichtung wirkungsgradsteigernd mit Aktivkohle, so zum Beispiel mit Aktivkohlenanofasern, beschichtet werden. Die Innenbeschichtung kann also Aktivkohle enthalten, an welcher Oxidation von Stickstoffmonoxod (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂) zu Nitrat (NO₃) stattfindet.The catalytic effect of activated carbon, in particular activated carbon nanofibers for the oxidation of nitrogen oxides, is advantageously used by coating the inside walls of the reactor vessel and / or other inside walls of the device with activated carbon, for example with activated carbon nanofibers. The inner coating can therefore contain activated carbon, on which oxidation of nitrogen monoxod (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) to nitrate (NO ₃ ) takes place.

Vorzugsweise befindet sich der Einlass für Luft, der in den Reaktorbehälter hineinführt, beim Grund des Behälters. Wird die Vorrichtung in Verkehrsnähe installiert, so wird dadurch bodennah belastete Luft einsaugt und in gereinigter Form wieder ausgestoßen. Ein bodennahes Ansaugen hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da Schadstoffe wie Feinstaub und Stickstoffoxid schwerer sind als Luft.Preferably, the inlet for air leading into the reactor vessel is at the bottom of the vessel. If the device is installed near the traffic, air that is contaminated near the ground is sucked in and expelled again in a cleaned form. Suction close to the ground has proven to be particularly advantageous because pollutants such as fine dust and nitrogen oxide are heavier than air.

Um eine möglichst hohe Wirkung zu erzielen, wird die Luft in Bodennähe mit möglichst hoher Einsauggeschwindigkeit angesaugt. Eine hohe Einsauggeschwindigkeit meint Geschwindigkeiten ab 10 m/s bei der Öffnung des Einlasses, der in den Reaktorbehälter hineinführt. Bewährt haben sich Einsauggeschwindigkeiten von bis zu 50 m/s. Die Einsauggeschwindigkeit wird durch das Verhältnis der durch die Vorrichtung transportierten Luftmenge zur Fläche der Öffnung beim Einlass in den Reaktorbehälter hinein bestimmt. So wird in einer Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise 25 m³/s Luft durch die Vorrichtung transportiert. Weist dann die Eintrittsöffnung eine Fläche von 1 m² auf, so beträgt die Ansauggeschwindigkeit 25 m/s.In order to achieve the highest possible effect, the air near the floor is sucked in with the highest possible suction speed. A high suction speed means speeds from 10 m / s at the opening of the inlet that leads into the reactor vessel. Suction speeds of up to 50 m / s have proven successful. The suction speed is determined by the ratio of the amount of air transported by the device to the area of the opening at the inlet into the reactor vessel. In one embodiment of the invention, for example, 25 m ³ / s air is transported through the device. If the inlet opening then has an area of 1 m ² , the suction speed is 25 m / s.

Die Vorrichtung umfasst in einer Ausgestaltung einen weiteren Reaktor, der vorzugsweise so eingerichtet ist, dass dieser Feinstaub in der Luft reduziert. Der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor kann beispielsweise vor dem Reaktor angeordnet sein, durch den der NOx Gehalt reduziert wird. Der Auslass des vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehenen Reaktors ist dann mit dem Einlass des Reaktors, durch den der NOx Gehalt reduziert wird, so verbunden, dass Luft von dem vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehenen Reaktor in den zur NOx - Reduzierung vorgesehenen Reaktor hineinströmt. Der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor kann aber auch in Strömungsrichtung gesehen hinter dem zur NOx - Reduzierung vorgesehenen Reaktor angeordnet sein. Der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor kann in Strömungsrichtung gesehen hinter den ein oder mehreren Filterelementen angeordnet sein. Der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor ist so angeordnet und eingerichtet, dass schadstoffbelastete Luft durch diesen hindurchströmt. Der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor kann TiO₂ umfassen. Es kann sich um eine TiO₂ - Innenbeschichtung handeln. Der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor kann ein oder mehrere UV Quellen zur Umwandlung von NO zu NO2 umfassen. Außerdem kann der vorzugsweise zur Feinstaubreduzierung vorgesehene Reaktor NOx durch photokatalytische Reaktion unter Einfluss von UV Licht an der TiO₂ Innenbeschichtung zu dem Feststoff NO₃ überführen. Der Feststoff NO₃ kann periodisch aus dem zur Feinstaubreduzierung vorgesehenen Reaktor entfernt werden. Es wird so ergänzend zur Reduzierung von NOx in Luft beitragen. Die Innenbeschichtung kann alternativ oder ergänzend Aktivkohle umfassen. Die Innenbeschichtung kann beispielsweise 1 mm bis 10 mm dick sein.In one configuration, the device comprises a further reactor, which is preferably set up in such a way that this reduces fine dust in the air. The reactor which is preferably provided for reducing fine dust can, for example, be arranged in front of the reactor, by means of which the NOx content is reduced. The outlet of the reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, is then connected to the inlet of the reactor, through which the NOx content is reduced, in such a way that air flows from the reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, into the reactor intended for reducing NOx. However, the reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, can also be arranged downstream of the reactor intended for NOx reduction, viewed in the direction of flow. The reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, can be arranged behind the one or more filter elements, as seen in the flow direction. The reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, is arranged and set up in such a way that polluted air flows through it. The reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, can comprise TiO ₂ . It can be a TiO ₂ inner coating. The reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, can comprise one or more UV sources for converting NO to NO2. In addition, the reactor, which is preferably provided for reducing fine dust, can be NOx by photocatalytic Transfer reaction under the influence of UV light on the TiO ₂ inner coating to the solid NO ₃ . The solid NO ₃ can be removed periodically from the reactor intended for fine dust reduction. It will also help to reduce NOx in air. The inner coating can alternatively or additionally comprise activated carbon. The inner coating can be, for example, 1 mm to 10 mm thick.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass das Filterelement gesteuert durch eine Steuereinrichtung automatisiert gereinigt werden kann. Die Steuerung kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Schadstoffkonzentration im Reingasstrom, also im Luftstrom hinter dem Filterelement erfolgen. Die Steuerung kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem Differenzdruck vor und hinter dem Filterelement erfolgen. Die Steuerung und damit die automatisierte Reinigung können beispielsweise periodisch in Abhängigkeit von der Betriebszeit erfolgen.In one embodiment of the invention, the device is set up in such a way that the filter element can be automatically cleaned under the control of a control device. The control can take place, for example, as a function of the pollutant concentration in the clean gas stream, that is to say in the air stream behind the filter element. The control can take place, for example, as a function of a differential pressure upstream and downstream of the filter element. The control and thus the automated cleaning can, for example, take place periodically depending on the operating time.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass eine Presslufteinrichtung vorhanden ist, mit der das Filterelement gereinigt werden kann. Durch die Presslufteinrichtung kann also das Filterelement gereinigt werden.In one embodiment of the invention, the device is set up in such a way that a compressed air device is provided with which the filter element can be cleaned. The filter element can thus be cleaned by the compressed air device.

Die durch die Reinigung von ein oder mehreren Filterelementen gelöste Staubmenge und das gesättigte Pulver fallen in einer Ausgestaltung der Erfindung der Schwerkraft folgend in einen Entsorgungsbehälter.In one embodiment of the invention, the amount of dust released by the cleaning of one or more filter elements and the saturated powder fall into a disposal container following gravity.

Das Verhältnis von Luftmenge zu Filterfläche ist vorzugsweise so gewählt, dass die Luftgeschwindigkeit an der Filteroberfläche gering ist. Eine geringe Strömungsgeschwindigkeit meint Geschwindigkeiten von weniger als 0,1 m/s, vorzugsweise von weniger als 0,05 m/s. Bevorzugt beträgt die geringe Strömungsgeschwindigkeit wenigstens 0,001 m/s, vorzugsweise wenigstens 0,01 m/s. Hohe Kontaktzeiten mit dem eingebrachten Pulver und ein hoher Abscheidegrad für das Pulver an der Filteroberfläche werden so vorteilhaft ermöglicht. Dennoch kann der Filterwiderstand vorteilhaft gering sein.The ratio of the amount of air to the filter area is preferably chosen so that the air speed at the filter surface is low. A low flow rate means speeds of less than 0.1 m / s, preferably less than 0.05 m / s. The low flow velocity is preferably at least 0.001 m / s, preferably at least 0.01 m / s. Long contact times with the powder introduced and a high degree of separation for the powder on the filter surface are thus advantageously made possible. Nevertheless, the filter resistance can advantageously be low.

Um zu einem hohen Wirkungsgrad zu gelangen, wird das Pulver bevorzugt mit einem Förder, zum Beispiel einem Schneckenförderer, pulverförmig in die Auslassleitung eingesprüht. Das Pulver wird dadurch sofort möglichst homogen im Luftstrom verteilt. Die Pulverkörner weisen durch das Einsprühen einen Abstand untereinander auf, so dass eine Ähnlichkeit mit einer Flüssigkeit vorhanden ist, die zerstäubt wird.In order to achieve a high degree of efficiency, the powder is preferably sprayed into the outlet line in powder form using a conveyor, for example a screw conveyor. The powder is immediately distributed as homogeneously as possible in the air flow. As a result of the spraying, the powder grains are at a distance from one another, so that there is a resemblance to a liquid which is atomized.

Die Erfindung betrifft außerdem zur Lösung der Aufgabe eine weitere Vorrichtung zur Reinigung von Luft mit einem Reaktor umfassend einen Reaktorbehälter mit einem Einlass und einer Auslassleitung für Luft, wobei der Reaktor so eingerichtet ist, dass dieser einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag, mit einem Filterelement, durch den Feinstaub aus der Luft herausgefiltert werden kann, mit einer Strömungserzeugungseinrichtung, die ein Strömen von Luft durch den Reaktor und den Filter hindurch erzeugen kann, wobei im Reaktor Fasern vorhanden sind, die aus einem Stoff bestehen, der den NOx - Gehalt in Luft zu reduzieren vermag. Bei manchen Anwendungen ist es weniger wichtig, einen NOx - Gehalt zusätzlich durch eine Zufuhr von Pulver reduzieren zu können. Daher kann in solchen Fällen auf das Vorsehen eines Pulverbehälters nebst der genannten Pulverzuführungseinrichtung verzichtet werden. Dies gilt zumindest dann, wenn der Reaktorbehälter mit Fasern ganz oder teilweise gefüllt ist. Ein Stoff, der beispielsweise als Schüttgut im Reaktorbehälter vorliegt, hat sich im Vergleich zu Fasern als deutlich weniger geeignet herausgestellt. Sämtliche erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, die sich nicht oder zumindest nicht nur auf den Pulverbehälter nebst der genannten Pulverzuführungseinrichtung beziehen, stellen auch vorteilhafte Ausgestaltungen für diese weitere Vorrichtung zur Reinigung von Luft dar.To achieve the object, the invention also relates to a further device for purifying air with a reactor comprising a reactor vessel with an inlet and an outlet line for air, the reactor being set up in such a way that it is able to reduce a NOx content of air, with a Filter element, through which fine dust can be filtered out of the air, with a flow generating device, which can generate a flow of air through the reactor and the filter, wherein the reactor contains fibers which are made of a substance which contains the NOx content in Is able to reduce air. In some applications, it is less important to be able to additionally reduce a NOx content by adding powder. In such cases it is therefore possible to dispense with the provision of a powder container in addition to the powder feed device mentioned. This applies at least when the reactor vessel is completely or partially filled with fibers. A substance that is present, for example, as bulk material in the reactor vessel has proven to be significantly less suitable than fibers. All of the configurations according to the invention which do not, or at least not only, relate to the powder container in addition to the powder feed device mentioned, also represent advantageous configurations for this further device for cleaning air.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. 1 verdeutlicht den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. 1 illustrates the structure of a device according to the invention.

Die 1 zeigt einen Reaktor mit einem Reaktorbehälter 1, in dem sich Fasern 2 befinden. Die Fasern 2 bestehen aus Aktivkohle. Die Aktivkohle ist so ausgewählt, dass durch die Fasern 2 NOx katalytisch aus Luft entfernt werden kann. Der Reaktorbehälter 1 weist seitlich bei der Unterseite einen Einlass 3 für schadstoffbelastete Luft 4 auf. An der Oberseite führt seitlich ein als Auslassleitung 5 dienendes Rohr aus dem Reaktorbehälter 1 heraus. Der Einlass 3 verfügt vorzugsweise über einen Verschluss. Durch den Verschluss kann der Einlass geöffnet sowie verschlossen werden.The 1 shows a reactor with a reactor vessel 1 in which fibers 2 are located. The fibers 2 consist of activated carbon. The activated carbon is selected by the fibers 2 NOx can be removed catalytically from air. The reactor vessel 1 has an inlet on the underside 3 for polluted air 4 on. At the top leads in laterally as an outlet pipe 5 serving tube from the reactor vessel 1 out. The entrance 3 preferably has a closure. The inlet can be opened and closed with the closure.

Im oberen Bereich des Reaktorbehälters 1 ist eine Sprüheinrichtung 6 mit einem Zulauf 7 für Wasser vorhanden. Im Reaktorbehälter 1 umfasst die Sprüheinrichtung 6 eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 8. Durch die Austrittsöffnungen 8 hindurch kann Wasser auf die Fasern 2 gesprüht werden kann. Mithilfe der Sprüheinrichtung 6 können die Fasern 2 dadurch regeneriert werden. Nach einer durchgeführten Regeneration können die Fasern 2 wieder mit hohem Wirkungsgrad katalytisch NOx aus zugeführter Luft 4 entfernen.In the upper area of the reactor vessel 1 is a spray device 6 with an inflow 7 available for water. In the reactor vessel 1 includes the spray device 6 a variety of outlet openings 8th , Through the outlet openings 8th water can penetrate the fibers 2 can be sprayed. With the help of the spray device 6 can the fibers 2 thereby being regenerated. After a regeneration, the fibers can 2 again with high efficiency catalytic NOx from supplied air 4 remove.

An der Unterseite des Reaktorbehälters 1 gibt es einen Auslass 9 mit einem Verschluss. Wird der Verschluss geöffnet, so kann Wasser aus dem Reaktorbehälter 1 heraus fließen.At the bottom of the reactor vessel 1 there is an outlet 9 with a clasp. Will the Closure opened so water can come out of the reactor vessel 1 flow out.

Der Reaktorbehälter 1 kann beispielsweise auf der Oberseite über einen Deckel verfügen, mit dem der Reaktorbehälter 1 geöffnet oder geschlossen werden kann. Auf diese Weise kann der Reaktorbehälter 1 beispielsweise mit Fasern 2 gefüllt oder gewartet werden.The reactor vessel 1 can have, for example, a lid on the top with which the reactor vessel 1 can be opened or closed. In this way, the reactor vessel 1 for example with fibers 2 filled or serviced.

Die Vorrichtung umfasst einen vorzugsweise verschließbaren Pulverbehälter 10, der nach unten hin in Form eines Trichters 11 zuläuft. Der Trichter 11 mündet in die rohrförmige Auslassleitung 5 ein. Beim Auslass des Trichters 11 gibt es eine Dosiereinrichtung 12, mit der die Zuführung von Pulver 13 aus dem Pulverbehälter 10 in den rohrförmigen Auslassleitung 5 dosiert werden kann.The device comprises a preferably closable powder container 10 that goes down in the shape of a funnel 11 tapers. The funnel 11 opens into the tubular outlet line 5 on. At the outlet of the funnel 11 there is a dosing device 12 with which the supply of powder 13 from the powder container 10 in the tubular outlet pipe 5 can be dosed.

Es ist ein Sensor 14 vorhanden, der die NOx Konzentration von Luft in der Auslassleitung 5 zu messen vermag. Eine Steuereinrichtung 15 ist so mit dem Sensor 14 und der Dosiereinrichtung 12 verbunden, dass die Steuereinrichtung 15 die Zufuhr von Pulver 13 in die Auslassleitung 5 hinein in Abhängigkeit von der durch den Sensor 14 gemessenen NOx Konzentration zu steuern vermag.It is a sensor 14 present the the NOx concentration of air in the outlet line 5 able to measure. A control device 15 is with the sensor 14 and the dosing device 12 connected that the control device 15 the supply of powder 13 into the outlet pipe 5 depending on that through the sensor 14 is able to control the measured NOx concentration.

Luft wird aus der Auslassleitung 5 in einen Filterraum 16 hineingeleitet. Im Filterraum 16 gibt es beispielsweise vier sacklochartige bzw. taschenförmige Filterelemente 17, die an der links gezeigten Seite offen und ansonsten durch luftdurchlässiges Gewebe geschlossen sind. An der links gezeigten Seite strömt Luft durch in die sacklochartigen Filterelemente 17 hinein. Im Anschluss daran strömt Luft durch die Filterwände, also durch das luftdurchlässige Gewebe, der Filter 17 hindurch. Die dadurch gereinigte Luft 18 strömt aus der Vorrichtung durch den Luftauslass 19 heraus.Air is emitted from the exhaust line 5 into a filter room 16 introduced therein. In the filter room 16 there are, for example, four pocket-like or pocket-shaped filter elements 17 that are open on the left side and otherwise closed by breathable fabric. On the side shown on the left, air flows through the blind-hole-like filter elements 17 into it. Subsequently, air flows through the filter walls, i.e. through the air-permeable fabric, the filter 17 therethrough. The air cleaned thereby 18 flows out of the device through the air outlet 19 out.

Vor dem Luftauslass 19 befindet sich ein Gebläse 20, welches Luft ansaugt. Durch das Gebläse 20 wird erreicht, dass die Luft wie beschrieben durch die Vorrichtung strömen kann. Das Gebläse 20 ist also ein Beispiel für eine Strömungserzeugungseinrichtung.In front of the air outlet 19 there is a blower 20 which sucks in air. By the blower 20 it is achieved that the air can flow through the device as described. The blower 20 is an example of a flow generating device.

In Strömungsrichtung der Luft gesehen befindet sich hinter den Filterelementen 17 ein Presslufttank 21. Über Ventile 22, bevorzugt Schnellschlussventile, kann Pressluft aus dem Presslufttank 21 austreten und zwar in Richtung der Filterelemente 17. Werden die Ventile 22 geöffnet, so werden dadurch die Filterelemente 17 gereinigt. Die durch die Pressluft aus den Filterelementen 17 heraus geblasenen Pulverkörner und sonstige Partikel gelangen in einen Trichter 23 hinein, der sich unterhalb des Filterraums 16 befindet. Von hier aus gelangen die Pulverkörner und sonstige Partikel in einen Entsorgungsbehälter 24.Seen in the direction of flow of the air is behind the filter elements 17 a compressed air tank 21 , About valves 22 , preferably quick-closing valves, can use compressed air from the compressed air tank 21 emerge in the direction of the filter elements 17 , Become the valves 22 opened, the filter elements are opened 17 cleaned. The through the compressed air from the filter elements 17 powder grains and other particles blown out enter a funnel 23 inside, which is below the filter room 16 located. From here, the powder grains and other particles get into a disposal container 24 ,

Vor und hinter den Filterelementen 17 können Drucksensoren 26 vorgesehen sein. Diese Drucksensoren 26 sowie die Ventile 22 können mit der Steuereinrichtung 15 verbunden sein. Die Steuereinrichtung 15 kann dann in einer Ausgestaltung der Erfindung das Öffnen der Ventile in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz, die mithilfe der beiden Drucksensoren 26 ermittelt wird, gesteuert werden. Überschreitet eine ermittelte Druckdifferenz einen vorgegebenen Schwellwert, dann werden die Ventile 22 durch die Steuereinrichtung 15 geöffnet, um so die Filterelemente 17 zu reinigen. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinrichtung 15 das Öffnen der Ventile 22 in Abhängigkeit von der Betriebszeit steuern. Es kann auch ein Drucksensor 26 genügen und beispielsweise in Abhängigkeit von einem gemessenen Druckverlauf das Reinigen der Filterelemente 17 gesteuert werden.In front of and behind the filter elements 17 can pressure sensors 26 be provided. These pressure sensors 26 as well as the valves 22 can with the control device 15 be connected. The control device 15 In one embodiment of the invention, the valves can then be opened as a function of a pressure difference using the two pressure sensors 26 is determined, controlled. If a determined pressure difference exceeds a predefined threshold value, the valves are activated 22 by the control device 15 opened so the filter elements 17 to clean. As an alternative or in addition, the control device can 15 opening the valves 22 control depending on the operating time. It can also be a pressure sensor 26 sufficient and, for example, depending on a measured pressure curve, cleaning the filter elements 17 to be controlled.

Die Erfindung gemäß Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Stickoxidabscheidung mit hohen Abscheideraten selbst bei hohen Luftströmen. Die Erfindung ermöglicht einen automatisierten Betrieb einschließlich einer automatisierten Entsorgung von abgeschiedenen Pulvern und Feinstäuben. Die Kontaktzeit von Pulver mit Luft ist sehr hoch, um die Reaktion mit dem Schadstoff zu begünstigen. Dennoch ist eine kompakte Bauweise möglich. Die erfindungsgemäße Lösung funktioniert wartungsarm und ermöglicht einen selbstreinigenden Betrieb bei hoher Reinigungsleistung. Ein Dauerbetrieb ist möglich. Die gereinigte Luft ist nahezu frei von Feinstaub, Schwermetallen, CO-Gas, SO₂ und Stickoxiden. Durch den Einsatz in Bereichen mit hoher Luftbelastung wird die Luftqualität zuverlässig verbessert.The invention according to the embodiment enables nitrogen oxide separation with high separation rates even with high air flows. The invention enables automated operation, including automated disposal of separated powders and fine dust. The contact time of powder with air is very long to favor the reaction with the pollutant. Nevertheless, a compact design is possible. The solution according to the invention operates with little maintenance and enables self-cleaning operation with high cleaning performance. Continuous operation is possible. The cleaned air is almost free of fine dust, heavy metals, CO gas, SO ₂ and nitrogen oxides. By using it in areas with high air pollution, the air quality is reliably improved.

Um eine Vorrichtung für eine Reinigung von Luft mit sehr guten Reinigungsleistungen bereitstellen zu können, genügt eine Vorrichtung ohne den in der 1 gezeigten Pulverbehälter 10 und die Pulverzuführungseinrichtung mit den Komponenten 11 und 12.In order to be able to provide a device for cleaning air with very good cleaning performance, a device without the one in the 1 shown powder container 10 and the powder feeder with the components 11 and 12 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• EP 1039963 B1 [0003]EP 1039963 B1 [0003]
• EP 1033171 A2 [0003]EP 1033171 A2 [0003]
• GB 000001395980 A [0003]GB 000001395980 A [0003]
• WO 2011/113408 A2 [0003]WO 2011/113408 A2 [0003]
• US 2007/0104631 A1 [0003]US 2007/0104631 A1 [0003]
• US 2014/0314647 A1 [0004]US 2014/0314647 A1 [0004]

Claims (16)

Vorrichtung zur Reinigung von Luft mit einem Reaktor umfassend einen Reaktorbehälter (1) mit einem Einlass (3) und einer Auslassleitung (5) für Luft, wobei der Reaktor so eingerichtet ist, dass dieser einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag, mit einem Pulverbehälter (10) für Pulver (13), welches einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag, mit einer Pulverzuführungseinrichtung (11, 12), durch die Pulver (13) aus dem Pulverbehälter (10) in die Auslassleitung (5) eingeleitet werden kann, mit einem Filterelement (17), durch den das Pulver (13) aus der Luft herausgefiltert werden kann, mit einer Strömungserzeugungseinrichtung (20), die ein Strömen von Luft durch den Reaktor und den Filter hindurch erzeugen kann.Device for purifying air with a reactor comprising a reactor container (1) with an inlet (3) and an outlet line (5) for air, the reactor being set up in such a way that it can reduce an NOx content of air, with a powder container (10) for powder (13), which is able to reduce an NOx content of air, with a powder feed device (11, 12), through which powder (13) can be introduced from the powder container (10) into the outlet line (5), with a filter element (17) through which the powder (13) can be filtered out of the air, with a flow generating device (20) which can generate a flow of air through the reactor and the filter. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverzuführungseinrichtung (11, 12) eine Dosiereinrichtung (12) umfasst, mit der die Menge des in die Auslassleitung (5) eingeleiteten Pulvers (13) dosiert werden kann.Device according to the preceding claim, characterized in that the powder feed device (11, 12) comprises a metering device (12) with which the amount of powder (13) introduced into the outlet line (5) can be metered. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch mit einer Steuereinrichtung (15), mit der die Zufuhr von Pulver (13) in die Auslassleitung (5) gesteuert wird.Device according to the preceding claim with a control device (15), with which the supply of powder (13) into the outlet line (5) is controlled. Verfahren für ein Reinigen von Luft mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Strömungserzeugungseinrichtung (20) ein Luftstrom erzeugt wird, wodurch Luft in den Einlass (3) des Reaktorbehälters (1) hineinströmt, die Luft durch den Reaktorbehälter (1) hindurchströmt, die Luft in die Auslassleitung (5) für Luft hineinströmt, wobei Pulver aus dem Pulverbehälter (10) durch die Pulverzuführungseinrichtung (11, 12) in die Auslassleitung (5) für Luft zugeführt wird, wobei die Luft zusammen mit zugeführtem Pulver (13) zum Filterelement (17) strömt, wobei die Luft durch das Filterelement (17) hindurchströmt und das Pulver (13) durch das Filterelement (17) aus der Luft herausgefiltert wird, wobei durch das Pulver der NOx Gehalt in Luft reduziert wird.Method for cleaning air with a device according to one of the preceding claims, characterized in that an air flow is generated by the flow generating device (20), whereby air flows into the inlet (3) of the reactor vessel (1), the air through the reactor vessel (1) flows through, the air flows into the outlet line (5) for air, powder being fed from the powder container (10) through the powder feed device (11, 12) into the outlet line (5) for air, the air being fed together with the Powder (13) flows to the filter element (17), the air flowing through the filter element (17) and the powder (13) being filtered out of the air by the filter element (17), the NOx content in air being reduced by the powder , Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver Tonerde umfasst, welches mit Permanganat angereichert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the powder comprises alumina which is enriched with permanganate. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktorbehälter Fasern (2) vorhanden sind, durch die der NOx - Gehalt in Luft reduziert werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that fibers (2) are present in the reactor vessel, by means of which the NOx content in air can be reduced. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktorbehälter Aktivkohle vorhanden ist, durch die der NOx - Gehalt in Luft reduziert werden kann.Device according to the preceding claim, characterized in that activated carbon is present in the reactor vessel, by means of which the NOx content in air can be reduced. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Feinstaubreduzierung eingerichteter Reaktor vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a reactor set up for reducing fine dust is present. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (17) gesteuert durch eine Steuereinrichtung (15) automatisiert gereinigt werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element (17) can be automatically cleaned in a controlled manner by a control device (15). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Presslufteinrichtung (21, 22) vorhanden ist, mit der das Filterelement (17) gereinigt werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that there is a compressed air device (21, 22) with which the filter element (17) can be cleaned. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Presslufteinrichtung einen Presslufttank (21) mit Ventilen (22) umfasst.Device according to the preceding claim, characterized in that the compressed air device comprises a compressed air tank (21) with valves (22). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entsorgungsbehälter (24) für Pulver und/oder Feinstaub vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a disposal container (24) for powder and / or fine dust is present. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverzuführungseinrichtung einen Schneckenförderer umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the powder supply device comprises a screw conveyor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktorbehälter (1) eine Sprüheinrichtung (6) vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a spray device (6) is present in the reactor vessel (1). Vorrichtung zur Reinigung von Luft mit einem Reaktor umfassend einen Reaktorbehälter (1) mit einem Einlass (3) und einer Auslassleitung (5) für Luft, wobei der Reaktor so eingerichtet ist, dass dieser einen NOx Gehalt von Luft zu reduzieren vermag, mit einem Filterelement (17), durch den Feinstaub aus der Luft herausgefiltert werden kann, mit einer Strömungserzeugungseinrichtung (20), die ein Strömen von Luft durch den Reaktor und den Filter hindurch erzeugen kann, wobei im Reaktor Fasern (2) vorhanden sind, die aus einem Stoff bestehen, der den NOx - Gehalt in Luft zu reduzieren vermag.Device for purifying air with a reactor comprising a reactor vessel (1) with an inlet (3) and an outlet line (5) for air, the reactor being set up in such a way that it can reduce an NOx content of air, with a filter element (17), through which fine dust can be filtered out of the air, with a flow generating device (20) which can produce a flow of air through the reactor and the filter, wherein fibers (2) are present in the reactor which are made of a substance exist, which can reduce the NOx content in air. Verfahren für ein Reinigen von Luft mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gesteuert durch eine Steuereinrichtung (15) das Pulver (13) so zugeführt wird, dass ein vorgegebener Reinigungsgrad erreicht wird.Method for cleaning air with a device according to one of the preceding claims, characterized in that, controlled by a control device (15), the powder (13) is fed in such a way that a predetermined degree of cleaning is achieved.

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