DE1486804C3 - Verfestigter, formbeständiger, poröser Filterkörper - Google Patents

Verfestigter, formbeständiger, poröser Filterkörper

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DE1486804C3 DE1486804A DE1486804A DE1486804C3 DE 1486804 C3 DE1486804 C3 DE 1486804C3 DE 1486804 A DE1486804 A DE 1486804A DE 1486804 A DE1486804 A DE 1486804A DE 1486804 C3 DE1486804 C3 DE 1486804C3
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Description

Die Erfindung betrifft einen verfestigten, formbeständigen, porösen Filterkörper, der durch Sintern einer Mischung von feinkörnigen, thermoplastischen, polymeren und im nichtplastifizierten Zustand frei fließenden Feststoffteilchen und einem feinkörnigen Adsorptionsmittel als Filtermaterial entstanden ist.
Durch die deutsche Auslegeschrift 1 278 996 sind Filterschichten aus vorwiegend körnigem, und geringem Anteil an faserigem Material bekannt, bei denen mindestens auf der Filtratseite zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Filterschicht eine poröse Deckschicht aus aneinander gesinterten thermoplastischen Körnern, z.B. aus Polyäthylen, aufgesintert ist, wobei diese Filterschicht durch eine ein Gitter- oder Rollenprofil aufweisende Unterlage gestützt ist und die thermoplastischen Körner auf der Unterlage festhaften. Diese bekannte Filterschicht besitzt also keine ausreichend starre Struktur, so daß es zur Herstellung eines Filterelements einer formstabilen Unterlage bedarf. Ferner wird das Problem der Schaffung von formbeständigen Filtermaterialien, die einen schnellen Durchfluß des Fließbandstoffes bei geringem Druckabfall entlang des Filtermaterials gestatten, bei nur stellenweise anwesenden gesinterten thermoplastischen Körnern nicht zufriedenstellend gelöst.
Durch die französische Patentschrift 1 242 524 ist ein Filterkörper bekannt, dessen wirksames Volumen mit unregelmäßig orientierten längeren Azetatfasern gefüllt ist, in denen Kugeln aus kürzeren Zellulosefasern verteilt sind. Damit soll dem zu reinigenden Medium ein sinusförmig gewundener Strömungsweg aufgezwungen werden. Die Gefahr der Kanalbildung im Filtermedium, die die Wirksamkeit eines Filters verringert, ist damit jedoch nicht beseitigt.
Es wurde für gegenwärtig im Handel befindliche Filtermaterialien bereits vorgeschlagen, einen Behälter bzw. eine Hülse mit losem Pulver oder Körnern eines Adsorptionsmittels, Ionenaustauschers oder Filterhilfsmittels, wie z. B. Aktivkohle, zu füllen. Bei einem derartigen Filter kann der fließbare Stoff, wie z. B. eine Flüssigkeit, durch die Masse des Adsorptionsmittcls, Ionenaustauschers oder Filterhilfsmittels strömen bzw. durchdringen. Diese Füllung mit losem Filterhilfsmittel kann zunächst einen schnellen Durchfluß des fließbaren Stoffes ermöglichen, nach sehr kurzem Gebrauch neigen die Teilchen des Filterhilfsmittels jedoch dazu, sich in der Hülse abzusetzen und sich zu verdichten bzw. zusammenzuballen und bilden auf diese Weise eine kompakte Masse. Durch dieses Zusammenballen wird der Druckabfall entlang des Filters stark erhöht, und es besteht auch die Gefahr der »Kanalbildung« der durch das Filter strömenden Flüssigkeit, wodurch die Wirksamkeit des Filters außerordentlich stark vermindert würde. Infolgedessen wird die Lebensdauer des Filters stark herabgesetzt. Eine der mitverantwortlichen Ursachen für die verkürzte Lebensdauer bekannter Filter ist die Tatsache, daß durch das Zusammenballen der Masse ein erheblicher Teil des Filterhilfsmittels von dem durch die Masse strömenden fließbaren Stoff nicht mehr erreicht werden kann. Dies rührt von der Kanalbildung der Flüssigkeit in der Masse her und die verminderte wirksame Oberfläche des Filterhilfsmittels, die der Flüssigkeit ausgesetzt ist, wird bald erschöpft.
Es wurden Versuche unternommen, diese bei lose gepackten Filter auftretenden Schwierigkeiten zu be- f() seitigen und das Zusammenballen des Filterhilfsmittels % bei seiner Verwendung zu verhindern. Ein Ergebnis dieser Bemühungen war die Verwendung von grobkörnigeren Adsorptionsmitteln, Ionenaustauschern oder Filterhilfsmitteln an Stelle der feinzerteilten Formen. Diese lose gepackten großen Körner des Adsorptionsmittels, Ionenaustauschers oder Filterhilfsmittels neigen bei der Verwendung weniger zum Zusammenballen als die feinzerteilten Formen, sie weisen jedoch andere ernste Nachteile auf. Da sie viel größer sind, besitzen sie weniger wirksame Oberfläche, wodurch die momentane Adsorptionskapilzität pro Gewichtseinheit des Filterhilfsmittels oder Adsorptionsmittels stark vermindert wird. Da sie eine viel geringere momentane Wirksamkeit zur Entfernung von Verunreinigungen aus fließbaren Stoffen besitzen, ist es notwendig, den fließbaren Stoff zur Erzielung einer zufriedenstellenden Reinigung durch ein längeres Filterhilfsmittelbett zu leiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filterkörper vorzuschlagen, der sich bei hohem r>
Wirkungsgrad durch eine lange Lebensdauer und einen 'SV geringen Widerstand gegenüber dem durchströmenden Medium, auch nach längerer Betriebsdauer, auszeichnet.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Adsorptionsmittel im gesamten Filterkörper homogen verteilt ist und die Feststoffteilchen mit einem thermoplastischen Polymerisat überzogen sind und zusätzlich als Stützgefüge für das Adsorptionsmittel dienen.
Die dadurch erreichte halbstarre Struktur ergibt eine große Beständigkeit des Filtermaterials gegenüber einem Zusammenballen. Zweckmäßig werden Feststoffteilchen verwendet, die nicht flüchtig sind und die Adsorptions- oder chemischen Eigenschaften des Adsorptionsmittels nicht beeinflussen.
Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht mit weggebrochenen Teilen eines im wesentlichen starren erfindungsgemäßen Filtcrmaterials, wobei die gesinterte Mischung von Adsorptionsmittel und mit Polymerisat umhülltem Feststoff ersichtlich ist.
Fig. 2 eine Seitenansicht des Filtermaterials von F i g. 1, mit herausgebrochenen Teilen,
Fig. 3 eine senkrechte Schnittansicht durch eine das Filtermaterial von Fig. 1 und 2 und Beispiel 1 enthaltende Filtereinheit, aus der Teile des Filtermaterials sichtbar sind,
Fig.4 eine graphische Darstellung, in der die Lebensdauer und Filtrationswirksamkeit eines Filtermaterials nach Beispiel 1 mit zwei gegenwärtig im Handel erhältlichen Filtermaterialien verglichen werden.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit einer gesinterten einheitlichen Masse, bestehend aus einem Gefüge aus von einem Polymerisat umhüllten bzw. umschlossenen Feststoff, das nicht eingeschlossene Teilchen eines feinzerteilten Adsorptionsmittels, Ionenaustauschers oder Filterhilfsmittels enthält, erhalten. Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel sind ein normalerweise freifließendes Material, das bei alleiniger Verwendung in einer Filtereinheit zusammenballen und den Durchfluß des fließbaren Stoffes durch die Filtermasse beeinträchtigen würde. Der von dem Polymerisat umschlossene Feststoff ist vor dem Sintern normalerweise ebenfalls freifließend und verleiht als solcher der Filtermasse keine Adsorptionsfähigkeit. Die von einem thermoplastischen Polymerisat umschlossenen Teilchen sintern ausreichend zusammen, um ein halbfestes Gefüge bzw. Gerüst für die Adsorptionsmittel-, Ionenaustauscheroder Filterhilfsmittelteilchen zu bilden. Die gesinterte Masse wird so geringfügig verdichtet, daß sie den Durchfluß des fließbaren Stoffes nicht ernstlich behindert.
Die Art des die Feststoffteilchen umschließenden Polymerisats kann je nach der Art des zu filtrierenden Stoffes variieren. Bei der Wahl des zu verwendenden Polymerisats ist zu berücksichtigen, daß das Polymerisat während der thermischen Sinterbehandlung bei der Herstellung des Filters keine überdurchschnittliche Zersetzung erfährt. Das Polymerisat sollte thermoplastisch sein, um ein Sintern bei angemessenen Temperaturen zu ermöglichen. Es sollte nicht-flüchtig sein und die Adsorptions- und chemischen Eigenschaften von Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher und Filterhilfsmittel nicht beeinflussen. Es darf von dem zu filtrierenden fließbaren Stoff nicht gelöst oder zersetzt werden. Zu den verwendbaren Polymerisaten gehören Polyamide, wie Nylon, Polyester, wie Polykondensationsprodukte aus Terephtalsäure und Äthylenglykol, Vinylharze, wie Polyvinylchlorid und Acrylharze, wie Polymethylmethacrylat. Für die meisten Verwendungszwecke haben sich die Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen, als am brauchbarsten erwiesen und werden für die meisten Zwecke bevorzugt.
Als von dem Polyolefin eingeschlossener Feststoff der erfindungsgemäßen Filtermaterialien wird Vorzugsweise ein Material verwendet, das ein freifließendes Pulver ist aus einzelnen Teilchen, wobei jedes Teilchen von einer Hülle aus einem Polymerisat eines aliphatischen 1-Olefins mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen im Monomeren, wie Äthylen, Propylen, Buten-1, u.dgl. umgeben ist. Es kann fast jegliche Art von Feststoffteilchen verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie in Polyolefin eingeschlossen werden können. Vorzugsweise sind die eingeschlossenen Teilchen kurze Fasern, wie Zellulosefasern, einschließlich Kraftfasern, Baumwollfasern und Linters, Holzspäne, 'Holzzellstoff-Fasern u.dgl., Wollfasern, Stahl- oder Metallwollfasern, Glas- oder Asbestfasern usw. Als eingeschlossene Teilchen können auch nicht-faserige Teilchen wie Metallpulverteilchen, einschließlich Aluminium- und Kupferpulverteilchen, nicht-metallische Teilchen, wie Kohleteilchen, Teilchen von Silikaten, wie Natrium- oder Calciumsilikaten usw., Titandioxyd u. dgl. verwendet werden.
Die vom Polymerisat umschlossenen Teilchen können also Faserstruktur besitzen oder nicht-faserig sein, jedoch werden Teilchen mit Faserstruktur bevorzugt, da sie bessere Ergebnisse liefern. Fasermaterialien können eine Länge von wenigstens etwa der fünffachen Dicke, vorzugsweise eine Länge von wenigstens etwa 50 bis 100 μ bis etwa 1,25 cm oder mehr, besitzen.
Zu den bevorzugten von Polyolefin umschlossenen Materialien zählen die in der USA.-Patentschrift 3121698, der kanadischen Patentschrift 678 341 und den belgischen Patentschriften 575 559,578 868,580554, 594911, 601734 und 601325 beschriebenen Materialien.
Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel der Filtermaterialien sind feinzerteilte in der Filtertechnik bekannte Materialien. Diese Stoffe können gelöste und/oder kolloidal dispergierte Stoffe aus einem fließbaren Stoff durch verschiedene Eigenschaften, z. B. chemische Anlagerung oder Umsetzung, physikalische Anziehung oder Massenwirkung, entfernen. Zu diesen bekannten Materialien gehören Ionenaustauscherharze, wie sulfonierte oder carboxylierte Styrol- und Divinylbenzol-Mischpolymerisate, gegebenenfalls mit quaternären Alkylammoniumgruppen substituiert, pulverisierter Zeolit (sowohl natürlicher als auch synthetischer) u.dgl., Diatomeenerde, Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxyd, aktiviertes Silicagel, Fuller-Erde, Montmorillonit, Bentonit und oberflächenaktive Tone im allgemeinen oder Molekularsiebe usw. Es können auch Mischungen dieser Materialien verwendet werden. Das ausgewählte Material hängt natürlich von der aus dem fließbaren Stoff zu beseitigenden Verunreinigung ab.
In der nachfolgenden Tabelle I sind einige der Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel aufgeführt, die zur Entfernung von verschiedenen gelösten Verunreinigungen aus verschiedenen fließbaren Stoffen verwendet werden können.
Tabelle I
Zu reinigender Stoff Funktion des Filters Adsorptionsmittel,
Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel
Wasser
Trockenreinigungsmittel
(»dry cleaning fluid«)		 Reinigung und Entfernung gelöster
Gase und geschmacksgebender
Stoffe
Entfernung von gelösten Mineralien
Entfärbung und Entfernung von
Gerüchen, Fett und Seifen		 Aktivkohle
Ionenaustauscher
Aktivkohle
Fortsetzung
Zu reinigender Stoff Funktion des Filters Adsorptionsmittel,
Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel
Kohlenwasserstoffheiz- bzw. Entfernung von Netzmitteln und Aktivkohle
Treibstoffe und organische gelösten organischen
Lösungsmittel Verunreinigungen
Wasser oder organische Entfernung von kolloidalen Diatomeenerden, Fuller-Erde oder
Lösungsmittel Verunreinigungen aktiviertes Aluminiumoxyd
(in Kolloidsuspension)
Luft oder Gase Entfernung unerwünschter Gase Aktivkohle, Molekularsiebe,
in Lösung oder suspendierter Silicagel
Flüssigkeiten
Organ. Lösungsmittel oder Gase Entfernung von gelöstem Wasser Silicagel, aktiviertes Aluminium
oxyd oder Molekularsiebe
Es kann auch eine Mischung aus Filterhilfsmitteln, Ionenaustauschern und Adsorptionsmitteln in dem gleichen Filtermaterial verwendet werden. So ist es z. B. oft zweckmäßig, sowohl Aktivkohle als auch ein Ionenaustauscherharz in dem gleichen Filtermaterial zu verwenden.
Die Teilchen des Filterhilfsmittels, Adsorptionsmittels oder Ionenaustauschers können in einem weiten Bereich durchschnittlicher Teilchengrößen variieren. Je größer diese ist, desto geringer ist natürlich die tatsächliche wirkdame Oberfläche pro Gewichtseinheit des Stoffes. Wie bereits beschrieben wurde, liegt eine der bei den bekannten Filtermaterialien auftretenden Schwierigkeiten darin, daß grobkörnige Adsorptionsmittel verwendet werden müssen, wenn ein Zusammenballen und eine Beschränkung des Durchflusses des fließbaren Stoffes verhindert werden soll. Einer der wichtigen Vorteile der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, daß das Adsorptionsmittel in feinzerteilter Form und daher in kleiner Teilchengröße verwendet werden kann. Infolgedessen steht dem fließbaren Stoff beim Filtrieren eine große wirksame Oberfläche des Adsorptionsmittels zur Verfügung. Dies bedeutet, daß pro Gewichtseinheit Adsorptionsmittel eine wirksame und gründlichere Ausnutzung möglich ist. So können Teilchen mit einer Teilchengröße von weniger als 0,15 mm verwendet werden. Gewöhnlich werden Teilchen bevorzugt, die klein genug sind, um ein Sieb mit einer Maschengröße von 0,048 mm oder weniger zu passieren. Die Verwendung von Pulvern ist besonders wirksam.
Die Mengenverhältnisse von mit dem Polymerisat umschlossenen Feststoff zu dem Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel können weitgehend variieren. Für eine optimale Wirksamkeit der Filtermaterialien sollte das vom Polymerisat umschlossene Material in möglichst geringen Mengen verwendet werden, da es bei der Entfernung der in dem zu filtrierenden fließbaren Stoff gelösten Verunreinigungen nur eine geringe oder keine Rolle spielt. Die Aufgabe des vom Polymerisat umschlossenen Materials ist es, nach dem Sintern ein Gefüge zu bilden, das das Adsorptionsmittel an seinem Platze hält und das Zusammenballen bzw. Verdichten des Filtermaterials bei Gebrauch verhindert. Vorzugsweise werden wenigstens etwa 25 Gewichtsprozent des vom Polymerisat umschlossenen Materials, bezogen auf das Gesamtgewicht des Filtermaterials, verwendet, um ein ausreichendes Verbinden des Filtermaterials beim Sintern zu gewährleisten. Bei Verwen dung von über 90 Gewichtsprozent an polymerisatumschlossenem Feststoff wird die Wirksamkeit der Filtermaterialien vermindert, da dieser Bestandteil des Gefüges wenig zu der Entfernung der gelösten Feststoffe beiträgt.
Die bevorzugten Mengenverhältnisse an polymerisat-umschlossenem Bestandteil der Filtermaterialien hängen bis zu einem gewissen Grad von der Polymerisatmenge ab, die die einzelnen Feststoffteilchen umhüllt. Bei größeren Mengen an umhüllendem Polymerisat ist normalerweise die Verwendung von geringeren Mengen an eingeschlossenem Feststoff möglich. Zweckmäßig werden jedoch umhüllte Teilchen ver-
• wendet, die nicht mehr als 75 Gewichtsprozent Polymerisat tragen, da größere Mengen zu Schrumpfung und Deformation der Filtermaterialien während der Sinterbehandlung führen können. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse werden vorzugsweise umhüllte Teilchen mit wenigstens etwa 50 Gewichtsprozent Polymerisat verwendet.
Die Verwendung von mit einem Polymerisat umhüllten Feststoffen für die erfindungsgemäßen Filtermaterialien ist wesentlich. Sie bilden das Gefüge, welches ein Zusammenballen bzw. eine Verdichtung während des Gebrauchs verhindert und dienen außerdem zur mechanischen Filtration und Entfernung suspendierter Feststoffe aus dem fließbaren Stoff. Wenn Teilchen des obengenannten Polymerisats (ohne Umhüllung eines Feststoffs) verwendet werden, wird die Festigkeit nicht erreicht und ein Zusammenballen nicht verhindert. Die Anwesenheit der eingeschlossenen Feststoffteilchen ist zur erfolgreichen Durchführung der Sinterbehandlung erforderlich. Auch nach dem Sintern schließt das Polymerisat die Feststoffteilchen ein, ohne daß Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher oder Filterhilfsmittel davon überzogen werden. Um dies zu erzielen, ist die Verwendung eingeschlossener Feststoffe, die die Form von Fasern haben, besonders zweckmäßig. Außerdem ist die PoIyolefinumhüllung besonders angebracht, da sie ein einmaliges inertes Verhalten gegenüber den meisten fließbaren Stoffen, die gefiltert werden sollen, vermittelt.
Die erfindungsgemäßen Filtermaterialien können in verschiedenen Formen und Größen hergestellt werden, je nach dem Umfang und der Art des zu filtrierenden fließbaren Stoffes. Eine geeignete Form ist die in den Zeichnungen dargestellte, jedoch können auch andere Formen mit befriedigenden Ergebnissen verwendet werden.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Wenn nichts anderes angegeben ist, beziehen sich Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht.
Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer das erfindungsgemäße Filtermaterial verwendenden Filtereinheit für fließbare Stoffe. In dieser Einheit ist das praktisch starre Filtermaterial 10 in dem Filtergehäuse 15 angeordnet, wobei das Material das gelochte Mittelrohr 16 passend umgibt und zwischen dem Material 10 und dem Mittelrohr 16 sich eine innere Hülle 17 aus einer Schicht Mikroglasfasern und Polyester-Papier mit einen Filtrationswert von weniger als 1 μ befindet. Zwischen dem Gehäuse 15 und dem Material 10 befindet sich eine äußere Hülle 18 aus einer Schicht aus einem Acrylnitril-Vinylchlorid Mischpolymerisat, Polyester und feinen Glasfasern. Die gesamte Einheit befindet sich in dem Mantel 30. Die Einheit ist mit einer Einlaßöffnung 20 und Auslaßöffnung 21 versehen.
Das Filtermaterial dieses Beispiels wurde in der Filtereinheit von Fig. 3 auf seine Filtriereigenschaften im Vergleich zu zwei gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen bekannten Filtereinheiten getestet. In diesen beiden handelsüblichen Filtern wurden als Füllung lose grobkörnige aktivierte Teilchen einem Filtervorgang unterworfen. In der nachfolgenden Tabelle II sind die Abmessungen der Filtermaterialien aufgeführt.
Tabelle II
Beispiel 1 Handelsüblicher Filter A Handelsüblicher Filter B
Filterbettgröße 88.9 mm 76,2 mm 76,2 mm
äußerer Durchmesser äußerer Durchmesser äußerer Durchmesser
30 mm innerer 25,4 mm innerer 38,1 mm innerer
Durchmesser Durchmesser Durchmesser
30,5 cm lang 17,8 cm lang 8,9 cm lang
Fließrichtung radial von Filterende zu radial
Filterende·
Filtrierhöhe 30,23 mm 177,8 mm 14,22 mm
Menge an Aktivkohle und 390 g 258 g 93 g
Teilchengröße kleiner als 0,044 mm 0,59 bis 1,68 mm 1,68 bis 2,38 mm
Methylenblau enthaltendes Wasser wurde durch jede der drei Filter geleitet, um die Fähigkeit der Filter zur Entfernung des Farbstoffes aus dem Wasser und den Abfall der Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit während des Tests zu beobachten. Mit allen drei Filtern wurde die gleiche Behandlung durchgeführt. Der angewandte Test war eine Abwandlung des in »Active Carbon« von Hassler (Chemical Publishing Co., Inc., New York, 1951), S. 340 bis 343 beschriebenen Verfahrens. Im Verlaufe des Versuchs wurde frisches Methylenblau zu dem Wasser gegeben, und zwar mit einem Mengenstrom von 5 ecm pro Minute einer Lösung von 2,5 g Methylenblau pro Liter.
In der nachfolgenden Tabelle III ist ein Vergleich der erhaltenen Testergebnisse aufgeführt.
Tabelle III Beispiel I
Handelsüblicher Filter A
Handelsüblicher Filter B
Liter filtriertes Wasser
zu Elution-Kohlenstoff-
kapazität
Durchflußmenge
Anfangswirksamkeit
bei einmaligem Durchlauf
90841
3,781 je Minute
99%
bleibt konstant bei den
ersten 75701
56771
1,891 je Minute
99%
fällt ab innerhalb der
ersten 378 1
7571
1,891 je Minute
50%
fällt sofort ab
Die Testergebnisse werden in der graphischen Dar- triebszeiten beibehält als dies mit den beiden handels-
stellung von Fig.4 gezeigt. üblichen Filtern möglich ist. Von großer Wichtigkeit
Die oben aufgeführten Testergebnisse zeigen, daß beim Betrieb des Filters ist die pro Gramm Aktivkohle das erfindungsgemäße Filtermaterial einen viel schnei- 55 erhaltene äußerst wirksame Reinigung. Das Filterleren Durchfluß der Flüssigkeit durch das Filter er- material von Beispiel 1 zeigt annähernd die 3,5fache möglicht und, was besonders erwünscht ist, die hohe Wirksamkeit des besten der zwei handelsüblichen Durchflußgeschwindigkeit über weitaus längere Be- Filter.
Tabelle IV
Angewandter
Luftdruck über der
Beschickung
(mm Hg)		 Abflußmenge
(ecm)		 Sekunden bis zur
Gewinnung von
50 ecm abfließenden
Wassers		 Härte
in ppm CaCO3 		Härtebeseitigung
Wirkungsgrad		 Chlorid
in ppm		 Chloridentfernung
Wirkungsgrad
25,4 mm
25,4 mm
38,1 mm		 50
100
150		 195
187
120		 0
0		 100
100		 1 99
409 583/128
Fortsetzung
10
Angewandter Abflußmenge. Sekunden bis zur Härte Hartebeseitigung Chlorid Chloridentfernung
Luftdruck über der Gewinnung von in ppm CaCO3 Wirkungsgrad in ppm Wirkungsgrad
Beschickung (ecm) - 50 ecm abfließenden (%) (%)
(mm Hg) 200 Wassers 1 99
38,1 mm 250 113 0 100
50,8 mm 300 73 0 100
50,8 mm 350 70 0 100
63,5 mm 400 59 2 97
63,5 mm 450 57 0 100
76,2 mm 500 46 0 100
76,2 mm 550 45 0 100
88,9 mm 600 40 1 99
88,9 mm 650 40 0 100
10,2 cm 700 32 0 100
10,2 cm 750 32 0 100
11,4 cm 800 27 7 90
11,4 cm 850 27 10 92
12,7 cm 900 25 0 100
12,7 cm 26
Das untersuchte Wasser hatte eine Härte von 130 ppm und einen Chloridgehalt von 70 ppm.
Filterkörper Druck
(mm Hg)		 Benötigte Zei
sofort
(d. h. bei Beginn)		 in Sekunden
nach Stehenlassen über Nacht
1. Wärmebehandelt
2. Nicht wärmebehandelt		 25,4 mm
117,0 mm
25,4 mm
127 mm		 300 bis 400
40 bis 60
1900
315		 300 bis 400
40 bis 60
4900
Wie die umstehenden Ergebnisse zeigen, erlaubt das erfindungsgemäße Filtermaterial einen schnelleren Durchfluß als ein Filtermaterial der gleichen Zusammensetzung, das nicht gesintert wurde, und das gesinterte Filtermaterial neigt bei Gebrauch nicht zum Zusammenballen, was daraus ersichtlich ist, daß die Durchflußgeschwindigkeit nach Stehenlassen über Nacht etwa die gleiche Höhe hat.
Der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Ausdruck »Adsorptionsmittel« soll sich auf Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher und Filterhilfsmittel beziehen, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, gelöste Materialien aus fließbaren Stoffen zu entfernen und die in dem zu behandelnden fließbaren Stoff praktisch unlöslich sind. Dieser Ausdruck wird hier in seinem allgemeinen breiten Sinn zur Bezeichnung eines Stoffes verwendet, der einen anderen Stoff durch Adsorption, d.h. durch physikalische oder chemische Kräfte der Oberfläche des Feststoffes, mit denen er in Berührung kommt, aufnimmt und festhält, und zwar Gasmoleküle, gelöste Stoffe oder Flüssigkeiten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfestigter, formbeständiger, poröser Filterkörper, der durch Sintern einer Mischung von feinkörnigen, thermoplastischen, polymeren und im nichtplastifizierten Zustand frei fließenden Feststoffteilchen und einem feinkörnigen Adsorptionsmittel als Filtermaterial entstanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel im gesamten Filterkörper homogen verteilt ist, die Feststoffteilchen mit einem thermoplastischen Polymerisat überzogen sind und zusätzlich als Stützgefüge für das Adsorptionsmittel dienen.
2. Filterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel eine Teilchengröße von weniger als 0,15 mm hat.
3. Filterkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen Cellulosefasern sind und die Umhüllung aus Polyäthylen gebildet ist.
DE1486804A 1965-02-01 1966-01-31 Verfestigter, formbeständiger, poröser Filterkörper Expired DE1486804C3 (de)

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DE1486804A1 DE1486804A1 (de) 1973-01-04
DE1486804B2 DE1486804B2 (de) 1975-01-16
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DE1486804A Expired DE1486804C3 (de) 1965-02-01 1966-01-31 Verfestigter, formbeständiger, poröser Filterkörper

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DE (1) DE1486804C3 (de)
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SE (1) SE312787B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040776A1 (de) * 2007-08-28 2009-03-05 Maximilian Blomeier Regenerierbares Filterelement

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3572510A (en) * 1969-04-24 1971-03-30 Samuel J Lyda Liquid-fuel monitor filter
CA1022528A (en) * 1973-09-17 1977-12-13 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Composite filter for clarifying vegetable drinks
US3891417A (en) * 1974-01-28 1975-06-24 King Eng Corp Filter and sorbent cartridge
US4008024A (en) * 1974-12-09 1977-02-15 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Apparatus for production of gas-permeable seamless pipes
US4013566A (en) * 1975-04-07 1977-03-22 Adsorbex, Incorporated Flexible desiccant body
DE2624639C3 (de) * 1976-06-02 1980-08-07 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Herstellung von Membranen mit spezifisch eingestelltem Porensystem
US4230593A (en) * 1979-04-02 1980-10-28 J. M. Huber Corporation Inorganic water-softening bead
US4311609A (en) * 1979-04-02 1982-01-19 J. M. Huber Corporation Method of producing inorganic water-softening beads
DE3149701C2 (de) * 1981-12-15 1985-03-14 Klinkau & Co GmbH, 8952 Marktoberdorf Vorrichtung zum Herstellen von Filterplatten mit Dichtrand und ebenem Zentralbereich aus thermoplastischem Kunststoff oder dergleichen
DE3151189C1 (de) * 1981-12-23 1983-07-21 Cojafex B.V., 3011 Rotterdam Vorrichtung zum Abscheiden von Suspensa aus einem unter Druck stehenden Fluid
GB2120121B (en) * 1982-05-13 1985-11-06 Whatman Reeve Angel Plc Filtration combined with ion-exchange to purify steam
GB2126123B (en) * 1982-09-04 1986-08-06 John Charles Cornforth Adsorbent element
US4495775A (en) * 1983-06-22 1985-01-29 Union Carbide Corporation Shipping container for storing materials at cryogenic temperatures
CA1232260A (en) * 1984-02-22 1988-02-02 Shuichi Sugimori Porous water-treating material and process for producing the same
GB8405778D0 (en) * 1984-03-06 1984-04-11 Boc Group Plc Pressure swing adsorption techniques
CA1237116A (en) * 1984-04-25 1988-05-24 Peter J. Degen Self-supporting structures containing immobilized carbon particles and method for forming same
US4724079A (en) * 1985-01-11 1988-02-09 Gloria Stephan Sale Water purification process
CA1266854A (en) * 1985-08-28 1990-03-20 David L. Braun Bonded adsorbent structures and respirators incorporating same
US4828698A (en) * 1986-03-07 1989-05-09 Pall Corporation Filtering apparatus
GB2187396B (en) * 1986-03-07 1990-03-21 Pall Corp Filtering apparatus
DE3829585A1 (de) * 1988-09-01 1990-03-08 Bayer Ag Filter- und trockeneinsaetze fuer kaeltemittelkreislaeufe
US5582865A (en) * 1988-12-12 1996-12-10 Extraction Systems, Inc. Non-woven filter composite
US5626820A (en) * 1988-12-12 1997-05-06 Kinkead; Devon A. Clean room air filtering
US5019311A (en) * 1989-02-23 1991-05-28 Koslow Technologies Corporation Process for the production of materials characterized by a continuous web matrix or force point bonding
CA2048621A1 (en) * 1989-03-03 1990-09-04 Boyd T. Keogh Improvements in filtration
US5082568A (en) * 1989-03-17 1992-01-21 Ametek, Inc. Method for removing low concentrations of metal contaminants from water
US5024764A (en) * 1989-03-17 1991-06-18 Ametek, Inc. Method of making a composite filter
US4951749A (en) * 1989-05-23 1990-08-28 Schlumberger Technology Corporation Earth formation sampling and testing method and apparatus with improved filter means
DE3943249C2 (de) * 1989-12-29 1993-11-18 Seitz Filter Werke Geschlossenes Filterelement
US5106501A (en) * 1990-01-16 1992-04-21 Ametek, Inc. Multi-function filter cartridge with flow distribution control
US5174938A (en) * 1990-04-28 1992-12-29 Toyoda Gosei Co., Ltd. Process for producing fuel absorbent
DE4036551C2 (de) * 1990-08-14 1997-04-24 Reinhard Weber Filterpatrone sowie deren Herstellung
EP0517189A1 (de) * 1991-06-03 1992-12-09 Kuraray Co., Ltd. Aktivkohlefasern enthaltende Folie, deren Herstellungsverfahren und Verwendung
GB2268173A (en) * 1992-06-30 1994-01-05 Thames Water Utilities Filter medium
ES2115773T3 (es) * 1992-07-29 1998-07-01 Minnesota Mining & Mfg Filtro de aire con carbon activado y aglomerado.
US5332426A (en) * 1992-07-29 1994-07-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Agglomerated activated carbon air filter
US5607647A (en) * 1993-12-02 1997-03-04 Extraction Systems, Inc. Air filtering within clean environments
WO1995019828A1 (en) * 1994-01-25 1995-07-27 Extraction Systems, Inc. Air filtering
DE4442713C2 (de) * 1994-12-01 1999-12-23 Freudenberg Carl Fa Adsorptions-Luftfilter und Verfahren zu dessen Herstellung
US5871569A (en) * 1996-10-15 1999-02-16 Carrier Corporation Filter material
US5767060A (en) * 1996-10-30 1998-06-16 Advanced Water Systems Bonded polymer filter medium and its use
US5908553A (en) * 1996-12-06 1999-06-01 Reid; Roger P. Water purifier with adjustable volume in dwell passage
US6485813B1 (en) 1997-03-07 2002-11-26 Koslow Technologies Corp. Method of stabilizing composite media and media produced thereby
US5935281A (en) * 1997-12-23 1999-08-10 Carrier Corporation Filter apparatus
US6395678B1 (en) 1999-09-01 2002-05-28 Aero-Terra-Aqua Technologies Corporation Bead and process for removing dissolved metal contaminants
AU2001253721B2 (en) * 2000-04-21 2006-01-19 Watervisions International, Inc. Formation of composite materials with expandable matter
US6467642B2 (en) 2000-12-29 2002-10-22 Patrick L. Mullens Cryogenic shipping container
US20050098495A1 (en) * 2001-03-02 2005-05-12 Hughes Kenneth D. Purification materials and method of filtering using the same
US6539726B2 (en) 2001-05-08 2003-04-01 R. Kevin Giesy Vapor plug for cryogenic storage vessels
GB0117212D0 (en) * 2001-07-16 2001-09-05 Mat & Separations Tech Int Ltd Filter element
US20040159605A1 (en) * 2002-02-01 2004-08-19 Hughes Kenneth D. Compositions of insoluble magnesium containing minerals for use in fluid filtration
US20030205518A1 (en) * 2002-05-06 2003-11-06 Vanderkooi Karen J. Water filter assembly
US7442310B2 (en) * 2002-07-15 2008-10-28 Magnesium Elektron, Inc. Treating liquids with pH adjuster-based system
US20050077246A1 (en) * 2002-07-15 2005-04-14 Pardini James J. Treatment of liquid using porous polymer containment member
US7169297B2 (en) * 2002-07-15 2007-01-30 Magnesium Elektron, Inc. pH adjuster-based system for treating liquids
US7201841B2 (en) * 2003-02-05 2007-04-10 Water Visions International, Inc. Composite materials for fluid treatment
US20030173287A1 (en) * 2003-05-06 2003-09-18 Johnston Arthur W Filter devices and methods of use
US8636919B1 (en) 2004-03-26 2014-01-28 Kenneth D. Hughes Reactive solutions
US7383946B2 (en) * 2004-03-26 2008-06-10 Hughes Kenneth D Materials for storing and releasing reactive gases
US20080110820A1 (en) * 2004-06-30 2008-05-15 Elizabeth Louise Knipmeyer Gravity Flow Carbon Block Filter
US8167141B2 (en) 2004-06-30 2012-05-01 Brita Lp Gravity flow filter
US20060000763A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Rinker Edward B Gravity flow carbon block filter
US9339789B2 (en) * 2004-10-12 2016-05-17 Multisorb Technologies, Inc. Thermoset desiccant product and method for making same
US8853124B2 (en) * 2005-01-21 2014-10-07 Multisorb Technologies, Inc. Resin bonded sorbent
US20060166818A1 (en) * 2005-01-21 2006-07-27 Thomas Powers Resin bonded sorbent
US7595278B2 (en) * 2005-01-21 2009-09-29 Multisorb Technologies, Inc. Resin bonded sorbent
US8097221B2 (en) * 2005-01-21 2012-01-17 Multisorb Technologies, Inc. Lamp assembly
US7989388B2 (en) * 2005-01-21 2011-08-02 Multisorb Technologies, Inc. Resin bonded sorbent
DE102006053216B4 (de) * 2006-02-17 2015-11-26 Zeosys Gmbh Filterpatrone zur Rückgewinnung niedrigsiedender halogenierter Kohlenwasserstoffe
DE202006007194U1 (de) * 2006-05-05 2007-09-13 Hengst Gmbh & Co.Kg Kühlmittelfilter mit Silikatspeicher
USD615150S1 (en) 2007-09-20 2010-05-04 Omnipure Filter Co., Inc. Filter block for liquid filtration
US20110073551A1 (en) * 2006-09-20 2011-03-31 Omnipure Filter Company, Inc. Filter modules for improved media utilization and use in generally cylindrical housing
CN101534922A (zh) * 2006-09-20 2009-09-16 Omnipure滤清器有限公司 改进了介质利用的过滤器及其制造和应用方法
US20080257838A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 Gene Hirs Cartridge based filter assembly for use in removing sub micronic particles from fluids
AU2010260446B2 (en) 2009-06-16 2015-10-08 Dusan Miljkovic Compositions and methods for producing stable negative oxidation reduction potential in consumable materials
DE102010003980A1 (de) * 2010-01-01 2011-07-07 INFILTEC GmbH, 67346 Filter zur Wasseraufbereitung
US8419946B2 (en) 2010-04-13 2013-04-16 King Abdulaziz City For Science And Technology Method for removing heavy metals from contaminated water
DE102011052604B4 (de) * 2011-08-11 2014-04-24 Jonathan Mitschke Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung der Qualität von Trink- und/oder Brauchwasser
CN102814088A (zh) * 2012-07-18 2012-12-12 樊荣 一种液气分离器
CN104826397A (zh) * 2015-05-05 2015-08-12 苏州凯虹高分子科技有限公司 一种活性炭纤维烧结滤芯及其制备方法
US10307954B2 (en) * 2015-12-29 2019-06-04 Fred Geyer Capped carbon filter assembly
CN107596783A (zh) * 2017-11-07 2018-01-19 嘉兴御创电力科技有限公司 一种纤维球滤料
CN115282681B (zh) * 2022-10-11 2023-02-17 深圳逗点生物技术有限公司 多功能滤芯及其制备方法
CN116201963B (zh) * 2022-12-30 2023-10-24 湖南大众管业有限责任公司 一种防止结垢的pe饮用水管及制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3019127A (en) * 1957-10-07 1962-01-30 American Air Filter Co Filtering medium and method of making the same
NL247853A (de) * 1958-02-11
US3165470A (en) * 1959-11-02 1965-01-12 Ametek Inc Liquid coalescing and separating apparatus
US3212641A (en) * 1962-05-11 1965-10-19 Gen Motors Corp Dry cleaning apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040776A1 (de) * 2007-08-28 2009-03-05 Maximilian Blomeier Regenerierbares Filterelement

Also Published As

Publication number Publication date
US3375933A (en) 1968-04-02
GB1140850A (en) 1969-01-22
ES322451A1 (es) 1967-03-16
AT269175B (de) 1969-03-10
CH475781A (de) 1969-07-31
BE675792A (de) 1966-08-01
DE1486804A1 (de) 1973-01-04
DE1486804B2 (de) 1975-01-16
NO123384B (de) 1971-11-08
NL6601263A (de) 1966-08-02
SE312787B (de) 1969-07-28

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