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Abstract

Filtersystem für Abluft aus Strassentunneln oder Zuluft für Flughafenterminals mit mehreren, in den Lüftungskanal (6) eingebauten Filterelementen (5) zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente den Feinstaub zurückhalten und durch reingasseitig im Reingasraum (2) angebrachte Schnellschlussventile (4) mit Pressluft aus dem Presslufttank (3) selbsttätig abgereinigt werden und ein Sorptionsfilter (8) zur Abscheidung gasförmigen Schadstoffen nachgeschaltet ist.Filter system for exhaust air from road tunnels or supply air for airport terminals with several, in the ventilation duct (6) built filter elements (5) for cleaning the air flow of fine dust, characterized in that the filter elements retain the particulate matter and by pure gas in the clean gas chamber (2) mounted quick-closing valves ( 4) are automatically cleaned with compressed air from the compressed air tank (3) and a sorption filter (8) for the separation of gaseous pollutants is connected downstream.

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Figure 00000001

Description

Filtersystem für Luft aus Strassentunneln oder Zuluft für Flughafenterminals mit in den Lüftungskanal eingebauten, selbsttätig reinigenden Filterelementen zur Abscheidung von Feinstäuben sowie einer Sorptionsfilterstufe mit Permanganat enthaltenden Filterelementen zur Abscheidung von gasförmigen Schadstoffen.filter system for air from road tunnels or supply air for airport terminals with built in the ventilation duct, automatically cleaning filter elements for the separation of fine dusts and a sorption filter stage with permanganate-containing filter elements for the separation of gaseous pollutants.

Filtersystem für Strassentunnel oder FlughafenterminalsFilter system for Road tunnels or airport terminals

Im Rahmen des Umweltschutzes wird gefordert, die Abluft von Strassentunneln von Feinstaub und Stickoxiden zu reinigen. Ebenso sind Verfahren notwendig um speziell bei langen Tunneln, die Sichttrübung zu verringern.in the Environmental protection is required, the exhaust air from road tunnels from fine dust and nitrogen oxides. Likewise, procedures are necessary especially for long tunnels to reduce visibility.

Die Zuluft von Flughafenterminals muss in der Umgebung der Start- und Landebahnen angesaugt werden. Diese Umgebungsluft weist dieselben negativen Merkmale auf, wie Tunnelabluft.The Air supply from airport terminals must be in the area surrounding the takeoff and Runways are sucked. This ambient air has the same negative Features on how tunnel exhaust.

Die aus den Abgasen und dem Abrieb von Fahrzeugen und Flugzeugen stammenden Feinstäube sowie die Stickoxide in einem Verfahren abzuscheiden ist Aufgabe dieser Erfindung.The from the exhaust gases and the abrasion of vehicles and aircraft Fine dust and the nitrogen oxides in a process to be deposited is the object of this invention.

Es sind Verfahren bekannt, Partikel und Stickoxide aus einem Gasstrom zu entfernen. Ein bekanntes Verfahren ist die Abscheidung durch elektrostatische Abscheidung ( EP 1 039 963 B1 ) bei dem durch Vorionisation und elektrostatische Abscheideverfahren die Feinstaubpartikel abgeschieden werden. Durch Zugabe von Ozon soll das NO in NO2 umgewandelt und im nachgeschalteten Aktivkohlefilter adsorbiert werden.Methods are known for removing particles and nitrogen oxides from a gas stream. A known method is the deposition by electrostatic deposition ( EP 1 039 963 B1 ) in which the fine dust particles are deposited by preionization and electrostatic precipitation methods. By adding ozone, the NO is to be converted into NO 2 and adsorbed in the downstream activated carbon filter.

Ferner sind biologische Verfahren bekannt, bei welchen das Gas durch mikrobiologisch beaufschlagte Trägerschichten geführt, in denen Mikroben das NOx binden sollen.Further biological processes are known in which the gas is microbiologically acted upon carrier layers, in which Microbes that are supposed to bind NOx.

In GB000001395980A ist eine Filteranlage beschrieben, welche Feinstaubpartikel zuverlässig aus Luftströmen filtern kann, jedoch kein NOx.In GB000001395980A a filter system is described which can reliably filter particulate matter from air streams, but no NOx.

Die bekannten Verfahren weisen Nachteile auf, die deren breite Anwendung bisher verhinderten.The known methods have disadvantages that their broad application previously prevented.

Vor allem die geringen Abscheidegrade für Partikel < 2,5 μm sowie die geringe Speicherkapazität von Aktivkohle für NOx sind bei diesen Verfahren für Dauerbetrieb hinderlich.In front especially the low separation rates for particles <2.5 μm as well as the low storage capacity of activated carbon for NOx is a hindrance to continuous operation in these processes.

Die Forderung an ein zukunftsträchtiges Filtersystem für Tunnelabluft und -umluft und Frischluftfilter sind
Geringer Druckverlust
Hoher Abscheidegrad (> 95%) auch für PM 2,5 Partikel
Hoher Abscheidegrad (> 95%) für NO und NO2
Hoher Abscheidegrad für SO2
Abscheidung von Schwermetallstäuben
Umwandlung von giftigem CO in CO2
Lange Filterstandzeiten von über 1 JahrThe demand for a future-proof filter system for tunnel exhaust air and air circulation and fresh air filters are
Low pressure loss
High separation efficiency (> 95%) also for PM 2.5 particles
High separation efficiency (> 95%) for NO and NO 2
High separation efficiency for SO 2
Separation of heavy metal dusts
Transformation of toxic CO into CO 2
Long filter life of over 1 year

Der Sorptionsfilter sollte nicht brennbar seinOf the Sorption filter should not be flammable

Filtersystem zur Reinigung der Tunnelabluft und -umluft für StrassentunnelFilter system for cleaning the tunnel exhaust air and air for road tunnel

Filtersystem zur Reinigung der Zuluft bei FlughafenterminalsFilter system for cleaning the supply air at airport terminals

Bei Strassentunneln mit Tunnellüftung wird die Abluft durch einen oder mehrere Ventilatoren durch einen Abluftschacht ins Freie befördert.at Road tunneling with tunnel ventilation, the exhaust air through one or more fans through an exhaust duct into the open air promoted.

Eine bekannte Tunnellüftung mit den vorgenannten Merkmalen unterliegt dem Nachteil, dass der Luftstrom mangels geeigneter Filtration erheblich mit Feinstaub und Stickoxiden verunreinigt ist.A known tunnel ventilation with the aforementioned features is subject the disadvantage that the air flow for lack of suitable filtration significantly with Fine dust and nitrogen oxides is contaminated.

Eine bekannte Zuluftanlage für Flughafenterminals unterliegt dem Nachteil, dass der Luftstrom mangels geeigneter Filtration erheblich mit Feinstaub und Stickoxiden verunreinigt ist.A known air conditioning system for airport terminals is subject the disadvantage that the air flow for lack of suitable filtration considerably contaminated with particulate matter and nitrogen oxides.

Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Filtersystem für Strassentunnel oder Zuluftsysteme für Flughafenterminals zu schaffen, das den Feinstaub und Stickoxide im Luftstrom zurückhält und mit einer Abreinigungsvorrichtung ausgestattet ist, das die Filterelemente selbsttätig während dem Betrieb reinigt, um einen Dauerbetrieb zu ermöglichen.The The object of the invention is a filter system for road tunnels or to create air terminal systems for airport terminals, which retains the fine dust and nitrogen oxides in the air stream and equipped with a cleaning device that the Filter elements automatically during operation cleans to allow continuous operation.

Die Erfindung betrifft eine Ent- oder Belüftungssystem mit einem in den Luftschacht (6) eingebauten selbstreinigenden Filtersystem zur Reinigung des vom Ventilator (1) erzeugten Luftstroms von Feinstaub und Stickoxiden.The invention relates to a ventilation or ventilation system with a in the duct ( 6 ) built-in self-cleaning filter system for cleaning the fan ( 1 ) produced air stream of fine dust and nitrogen oxides.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Filtersystem, welches aus mehreren Filterelementen (5) besteht, in die Lüftungskanäle von Strassentunnneln oder Flughafenlüftungen eingebaut wird.This object is achieved according to the invention in that the filter system, which consists of several filter elements ( 5 ) is installed in the ventilation ducts of road tunnels or airport ventilation.

Reingasseitig ist im Reingasraum (2) an jedem Filterelement jeweils 1 Schnellschlussventil (4) angebracht.The clean gas side is in the clean gas room ( 2 ) on each filter element 1 quick-closing valve ( 4 ) appropriate.

Die Schnellschlussventile sind mit dem Presslufttank (3) welcher mit Pressluft beaufschlagt ist und einer elektrischen Filtersteuerung verbunden.The quick-closing valves are connected to the compressed air tank ( 3 ) which is supplied with compressed air and connected to an electric filter control.

Die in den Abluftschacht eingesaugte staubhaltige Luft wird durch die Filter gesaugt (oder gedrückt bei Installation nach dem Ventilator) und der im Rohgas enthaltene Feinstaub wird an der Oberfläche der Filterelemente zurückgehalten.The sucked into the exhaust duct dust-laden air is sucked through the filter (or ge presses on installation after the fan) and the fine dust contained in the raw gas is retained on the surface of the filter elements.

Mit zunehmender Staubmenge bildet sich ein Staubkuchen an der Oberfläche der Filterelemente und der Filterwiderstand steigt.With Increasing amount of dust forms a dust cake on the surface the filter elements and the filter resistance increases.

Bei zeit- oder differenzdruckgesteuerter Aktivierung des Schnellschlussventils (4) wird kurzzeitig Pressluft aus dem Presslufttank (3) in das erste Filterelement (5) geblasen und dadurch der an dem Filter anhaftende Staubkuchen abgesprengt und der Filterwiderstand sinkt.With time- or differential-pressure-controlled activation of the quick-closing valve ( 4 ) is compressed air from the compressed air tank ( 3 ) in the first filter element ( 5 ) and thereby blown off the dust cake adhering to the filter and the filter resistance decreases.

Beim nächsten Abreinigungsvorgang wird das nächste Filterelement abgereinigt usw.At the next cleaning process will be the next Filter element cleaned, etc.

Der Feinstaub fällt nach unten in den Staubtrichter (7).The fine dust falls down into the dust funnel ( 7 ).

Die staubfreie Luft wird durch den Reingasraum gesaugt und in die Sorptionsfilterstufe (8) bestehend aus mehreren Filterelementen, die mit aktivierter Tonerde gefüllt sind, geleitet. In der Sorptionsfilterstufe werden schädliche Gasbestandteile gebunden.The dust-free air is sucked through the clean gas room and into the Sorptionsfilterstufe ( 8th ) consisting of several filter elements, which are filled with activated clay, passed. In the Sorptionsfilterstufe harmful gas components are bound.

Der Sorptionsfilter muss sehr grosse Luftmengen reinigen und sehr geringe Anströmgeschwindigkeiten ermöglichen. Ausserdem soll durch mechanische Belastungen kein Sorptionsmaterial emittiert werden.Of the Sorption filter must clean very large amounts of air and very low Allow flow rates. Moreover should not emit sorption material due to mechanical stress become.

Durch bekannte Schüttbettfilter sind diese Anforderungen nicht zu bewerkstelligen, da durch Schüttvorgänge Reibung entsteht. Deshalb soll bei diesem Filter das Sorptionsmaterial in doppelwandigen Filterpatronen aufgenommen werden, welche periodisch samt Inhalt ausgetauscht werden.By known bulk bed filters are not these requirements to accomplish, because by bulk operations friction arises. Therefore, in this filter, the sorption in double-walled filter cartridges are taken, which periodically to be exchanged with the contents.

Die Einbringung des Sorptionsmaterials in einzelne Patronen gewährleistet eine hohe Anströmfläche und gleichbleibende Filterbeaufschlagung über die gesamte Bauhöhe.The Ensuring introduction of the sorbent material into individual cartridges a high inflow area and constant filter loading over the entire height.

Dadurch können sehr grosse Filterflächen und sehr geringe Anströmgeschwindigkeiten und lange Verweildauern erreicht werden, was die Reaktion mit dem Schadstoff begünstigt. Das Sorptionsmaterial besteht aus mit Permanganat angereicherter Tonerde. Das Permanganat ist sehr reaktionsfreudig und benötigt kurze Reaktionszeiten (Kontaktzeit < 0,5 sec).Thereby can be very large filter surfaces and very low Flow velocities and long residence times achieved which favors the reaction with the pollutant. The sorbent material consists of permanganate-enriched Clay. The permanganate is very reactive and needed short reaction times (contact time <0.5 sec).

Im Sorptionsfilter laufen folgende Reaktionen ab: (in diesem Fall für Kaliumpermanganat) 2KMnO4 + SO2 → K2SO4 + 2MnO2 + O2 3NO + 2KMnO4 + H2O → 3NO2 + 2MnO2 + 2KOH 3NO2 + KMnO4 + 2KOH → 3KNO3 + MnO2 + H2O CO wird zu CO2 oxidiertThe following reactions take place in the sorption filter: (in this case for potassium permanganate) 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

Die Abscheidung des NO erfolgt hier durch Umwandlung in Salpeter und wird im Trägermaterial gebunden. Diese Bindung ist nicht reversibel, d. h. bei Temperaturerhöhung wird das gebundene NOx nicht wieder freigegeben (keine Desorption).The Separation of the NO takes place here by conversion into saltpetre and is bound in the carrier material. This bond is not reversible, d. H. when the temperature increases, the bound NOx not released again (no desorption).

Somit bleiben der Filterwiderstand und die Saugluftmenge bei hohen Filterstandzeiten nahezu konstant.Consequently the filter resistance and the amount of suction air remain at high filter service life almost constant.

Durch den Einsatz des Filtersystems in Strassentunneln oder Zuluftsystemen für Flughafenterminals wird die Staubmenge und die Stickoxidbelastung im Luftstrom zuverlässig reduziert.By the use of the filter system in road tunnels or air supply systems for airport terminals, the amount of dust and nitrogen oxide pollution reliably reduced in the airflow.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1039963 B1 [0005] - EP 1039963 B1 [0005]
  • - GB 000001395980 A [0007] GB 000001395980 A [0007]

Claims (7)

Filtersystem für Abluft aus Strassentunneln oder Zuluft für Flughafenterminals mit mehreren, in den Lüftungskanal (6) eingebauten Filterelementen (5) zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente den Feinstaub zurückhalten und durch reingasseitig im Reingasraum (2) angebrachte Schnellschlussventile (4) mit Pressluft aus dem Presslufttank (3) selbsttätig abgereinigt werden und ein Sorptionsfilter (8) zur Abscheidung gasförmigen Schadstoffen nachgeschaltet ist.Filter system for exhaust air from road tunnels or supply air for airport terminals with several, in the ventilation duct ( 6 ) built-in filter elements ( 5 ) for cleaning the air stream of fine dust, characterized in that the filter elements retain the fine dust and by pure gas in the clean gas space ( 2 ) quick-release valves ( 4 ) with compressed air from the compressed air tank ( 3 ) are automatically cleaned and a sorption filter ( 8th ) is connected downstream of the deposition of gaseous pollutants. Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente aus Filterpatronen bestehen.Filter system according to claim 1, characterized that the filter elements consist of filter cartridges. Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente aus mehrfach gefalteten Gewebefilterelementen bestehen.Filter system according to claim 1, characterized that the filter elements of multi-folded fabric filter elements consist. Filtersystem nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterabreinigung zeitlich gesteuert ist.Filter system according to claims 1-3, characterized characterized in that the filter cleaning is timed. Filtersystem nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterabreinigung differenzdruckgesteuert ist.Filter system according to claims 1-3, characterized characterized in that the filter cleaning controlled by differential pressure is. Filtersystem nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sorptionsfilter in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist.Filter system according to claim 1-5, characterized characterized in that a sorption filter in the flow direction is downstream. Filtersystem nach Anspruch 1–5 dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsfilter aus mehreren doppelwandigen, luftdurchlässigen Filterpatronen besteht, welche mit aktivierter Tonerde/Permanganat gefüllt sind.Filter system according to claims 1-5, characterized that the sorption filter consists of several double-walled, air-permeable Filter cartridges filled with activated alumina / permanganate are.
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