DE202012101251U1 - filter means - Google Patents
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract
Filtervorrichtung zur Filterung fluiden Trägermaterials, umfassend mindestens einen ein Filtergehäuse (4, 5) mit einem mineralischen Filterelement aufweisenden Führungskanal (2, 3), am mindestens einen Filtergehäuse (5, 5) mindestens eine zur Mikrowellenbestrahlung des Filterelements vorgesehene Mikrowellenquelle (6) sowie eine Auffanganordnung (9, 10) zum Auffangen von in dem mindestens einen Filtergehäuse (4, 5) durch Mikrowellenbestrahlung entstehendem flüchtigem Abdampfmaterial.Filter device for filtering fluid carrier material, comprising at least one guide channel (2, 3) having a filter housing (4, 5) with a mineral filter element, at least one microwave source (6) provided for microwave irradiation of the filter element on the at least one filter housing (5, 5) and one Collection arrangement (9, 10) for collecting volatile evaporation material produced in the at least one filter housing (4, 5) by microwave irradiation.
Description
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Filterung fluiden Trägermaterials.The invention relates to a filter device for filtering fluid carrier material.
Aus der
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine Verwertung des aus dem Filterelement entfernten Belastungsmaterials oder eines Produkts daraus erlaubt.It is an object of the invention to provide a filter device of the type mentioned above, which allows recovery of the load material removed from the filter element or a product thereof.
Bei einer Filtervorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.In a filter device, the object is achieved by the features of
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zur Filterung fluiden Trägermaterials umfasst demnach mindestens einen Führungskanal, welcher ein Filtergehäuse mit einem mineralischen Filterelement aufweist. An oder in dem mindestens einen Filtergehäuse oder in seiner Nähe ist dabei mindestens eine zur Mikrowellenbestrahlung des Filterelements vorgesehene Mikrowellenquelle angeordnet sowie eine Auffanganordnung zum Auffangen von in dem mindestens einen Filtergehäuse durch Mikrowellenbestrahlung entstehendem flüchtigem Abdampfmaterial.The filter device according to the invention for filtering fluid carrier material accordingly comprises at least one guide channel, which has a filter housing with a mineral filter element. At or in the at least one filter housing or in its vicinity, at least one microwave source provided for microwave irradiation of the filter element is arranged, as well as a collecting arrangement for collecting volatile exhaust-steam material formed in the at least one filter housing by microwave irradiation.
Durch die Mikrowellenbehandlung kann sich ein Wechsel oder eine gesonderte Reinigung des Filterelements erübrigen, jedenfalls können Reinigungsvorgänge in Bezug auf das Filterelement verringert werden. Unter mineralischen Filterelementen werden für die hier betroffene Erfindung insbesondere Filter für die Abluftreinigung, für die Wasserreinigung, die Abwasserreinigung, Filter für brennbare Stäube, Dieselrußfilter oder keramische Membranen von Ultrafiltrationsanlagen verstanden. Ein Filterelement kann dabei aus mehreren Filterunterelementen bestehen, die sich aus unterschiedlichen Filtermaterialien zusammensetzen können. Der Einsatz der Mikrowellenbestrahlung kann auch als Ersatz für TNV-Systeme (thermische Nachverbrennung) eingesetzt werden. By the microwave treatment, a change or a separate cleaning of the filter element is unnecessary, at least cleaning operations can be reduced with respect to the filter element. By mineral filter elements are meant for the invention concerned here in particular filters for the purification of exhaust air, for water purification, wastewater treatment, filters for combustible dusts, diesel particulate filters or ceramic membranes of ultrafiltration systems. A filter element can consist of several filter sub-elements, which can be composed of different filter materials. The use of microwave irradiation can also be used as a replacement for TNV systems (thermal afterburning).
Es ist insbesondere effizient, für das zu filternde Trägermaterial mindestens zwei getrennte Führungskanäle vorzusehen, die jeweils ein Filtergehäuse mit Filterelement umfassen. Findet in einem der Führungskanäle eine Reinigung des Filterelements statt, kann das Trägermaterial über einen oder mehrere andere Führungskanäle geführt werden.It is particularly efficient to provide for the carrier material to be filtered at least two separate guide channels, each comprising a filter housing with filter element. If cleaning of the filter element takes place in one of the guide channels, the carrier material can be guided over one or more other guide channels.
Das Auffangen des Abdampfmaterials erlaubt dessen Verwertung. Wenn das Belastungsmaterial kohlenwasserstoffhaltig ist, kann zumindest ein Teil des Abdampfmaterials in besonders vorteilhafter Weise weiterverwertet werden.The collection of the evaporation material allows its recovery. If the loading material is hydrocarbon-containing, at least part of the exhaust-steam material can be recycled in a particularly advantageous manner.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung kann auch Mittel zur Zuführung von Zusatzstoffen zum Filtergehäuse aufweisen. Diese Mittel können z.B. einen Zufuhrleitung mit einem Ventil umfassen, über die ausgehend von einer geeigneten Quelle der Zusatzstoff eingelassen wird. Es kann vorteilhaft sein, das Ventil steuerbar, insbesondere über einen Motor, auszugestalten. Der Zusatzstoff kann z.B. Wasser, insbesondere in Form von Wasserdampf sein. Dies ist z.B. dann besonders vorteilhaft, wenn das Belastungsmaterial zwar Kohlenstoff aber für vorgesehene Verwertungszwecke nicht genügend Wasserstoff oder Wasseranteile aufweist und auch das Trägermaterial dieses nicht liefern kann. Ein solches Belastungsmaterial kann z.B. Ruß, insbesondere Ruß aus Kraftstoffen, z.B. Dieselruß, sein. Bei größeren Motoren, wie Schiffsmotoren, können 30 kg und mehr Ruß pro Stunde anfallen.The filter device according to the invention may also comprise means for supplying additives to the filter housing. These agents may e.g. comprise a supply line with a valve, via which, starting from a suitable source of the additive is introduced. It may be advantageous to design the valve controllable, in particular via a motor. The additive may e.g. Be water, especially in the form of water vapor. This is e.g. then particularly advantageous if the loading material, although carbon for intended recovery purposes not enough hydrogen or water content and also the support material can not deliver this. Such a loading material may e.g. Carbon black, especially soot from fuels, e.g. Diesel soot, his. For larger engines, such as marine engines, 30 kg and more soot per hour can occur.
Das Belastungsmaterial wird durch die Mikrowellenbeaufschlagung zumindest zum Teil flüchtig und gegebenenfalls auch gecrackt. Sofern dem Filtergehäuse Wasserdampf hinzugefügt wurde, ist dieser gegen die eingesetzten Mikrowellen weitgehend unempfindlich. Das flüchtige gecrackte oder ungecrackte Belastungsmaterial wird als Abdampfmaterial bezeichnet. Das abgezogene Abdampfmaterial und – sofern vorhanden – der Zusatzstoff, z.B. Wasserdampf, kann vorteilhaft einem Plasmabrenner zugeführt und dort zu einem Synthesegas reformiert werden. Sofern erforderlich ist das Synthesegas einer Gaswäsche, z. B. zum Entfernen von ungewünschten Bestandteilen, wie Schwefel oder Chlor, zu unterziehen.The loading material is at least partially volatile and optionally also cracked by the microwave application. If water vapor was added to the filter housing, this is largely insensitive to the microwaves used. The volatile cracked or uncracked stress material is referred to as the exhaust vapor material. The withdrawn evaporation material and, if present, the additive, e.g. Steam, can be advantageously fed to a plasma burner and reformed there to a synthesis gas. If necessary, the synthesis gas is a gas scrubber, z. B. for removing unwanted components, such as sulfur or chlorine to undergo.
Das Synthesegas kann anschließend durch eine nachgeordnete Brennkammer oder einen Motor zur Energieerzeugung genutzt werden. Die erzeuge Energie kann insbesondere auch zum Betrieb der Filtervorrichtung eingesetzt werden.The synthesis gas can then be used by a downstream combustion chamber or a motor to generate energy. The generated energy can be used in particular for the operation of the filter device.
Für den Betrieb der Filtervorrichtung nicht benötigte Energie kann gespeichert oder anderweitig genutzt werden. Hierfür kann es vorteilhaft sein, Mittel zum Auffangen, Speichern und/oder anderweitiger Verarbeitung des überschüssigen Synthesegases, z.B. nach dessen Verdichtung, oder aber Mittel zur Speicherung oder Weiterverarbeitung der mittels des Brenners und/oder Motors erzeugten überschüssigen Energieform, z.B. Strom, vorzusehen.Energy not required for the operation of the filter device can be stored or otherwise used. For this purpose, it may be advantageous to have means for capturing, storing and / or otherwise processing the excess synthesis gas, e.g. after its compression, or else means for storing or further processing the excess energy form generated by means of the burner and / or motor, e.g. Electricity, provide.
Im Falle einer Filtervorrichtung für Abluft, bei der die Abluft durch Setzung zu einem Filtern von etwa 1 kg Öl pro Stunde führt, kann im Dauerbetrieb eine jährliche nutzbare Brennstoffmenge von etwa 8,5 Tonnen erreicht werden. In the case of a filter device for exhaust air, in which the exhaust air leads by settlement to a filtering of about 1 kg of oil per hour, in continuous operation, an annual usable fuel amount of about 8.5 tons can be achieved.
Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, für die Mikrowellenquelle eine Steuerung vorzusehen, mit der die Leistung und/oder die Frequenz der Mikrowellenquelle an die Art und die Konzentration eines von den Filterelementen aufgefangenen Belastungsmaterials angepasst werden kann.Furthermore, it may be advantageous to provide a control for the microwave source with which the power and / or the frequency of the microwave source can be adapted to the type and concentration of a loaded material collected by the filter elements.
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Schemas dargestellt.In the following, the device according to the invention is illustrated by means of a scheme.
Ein Trägermaterial, z. B. mit kohlenwasserstoffhaltigem Belastungsmaterial, z. B. in Dampfform oder in Form eines Aerosols, belastete industrielle Abluft wird über einen Abluftverteiler
Die Führungskanäle
Die Mikrowellenbeaufschlagung bewirkt, dass das kohlenwasserstoffhaltige Belastungsmaterial verflüchtigt und/oder in flüchtige Bestandteile gecrackt wird. Das flüchtige Belastungsmaterial bzw. das gecrackte Material wird im Folgenden Abdampfmaterial genannt. Das Abdampfmaterial wird über eine Auffanganordnung und ihr angeschlossene Abdampfleitungen
Die gefilterte Abluft wird durch einen oder mehrere von der Auffanganordnung getrennte und in der Figur nicht dargestellte Ausgänge in die Umgebung abgeleitet.The filtered exhaust air is discharged through one or more separate from the collection arrangement and not shown in the figure outputs in the environment.
In einem Plasmareaktor, der von einem Plasmagenerator
Das Synthesegas wird anschließend in einer Gaswäschestelle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Abluftverteilerexhaust manifold
- 22
- Führungskanalguide channel
- 33
- Führungskanalguide channel
- 44
- Filtergehäusefilter housing
- 55
- Filtergehäusefilter housing
- 66
- Mikrowellenquellemicrowave source
- 77
- Mikrowellengeneratormicrowave generator
- 88th
- Mikrowellensendermicrowave transmitter
- 99
- AbdampfkanalAbdampfkanal
- 1010
- AbdampfkanalAbdampfkanal
- 1111
- Plasmareaktorplasma reactor
- 1212
- Plasmageneratorplasma generator
- 1313
- GaswäschestelleGas washing place
- 1414
- Gasverdichtergas compressor
- 1515
- Gasmotorgas engine
- 1616
- Generatorgenerator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007025264 A1 [0002] DE 102007025264 A1 [0002]
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