DE2329344A1 - Combined dust removal and air conditioning - with aerosol particles shattered by high-frequency field - Google Patents

Combined dust removal and air conditioning - with aerosol particles shattered by high-frequency field

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DE2329344A1
DE2329344A1 DE19732329344 DE2329344A DE2329344A1 DE 2329344 A1 DE2329344 A1 DE 2329344A1 DE 19732329344 DE19732329344 DE 19732329344 DE 2329344 A DE2329344 A DE 2329344A DE 2329344 A1 DE2329344 A1 DE 2329344A1
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Hans O Haupt
Guenter Dr Ing Pusch
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/017—Combinations of electrostatic separation with other processes, not otherwise provided for
    • B03C3/0175—Amassing particles by electric fields, e.g. agglomeration

Abstract

High frequency field is applied before dust precipitation in a high-voltage field; the frequency and amplitude of the applied voltage can be varied, and the frequency is in the kHz to MHz range. The aerosol particles are shattered by means of their dipole moment, and are freed of screening water vapour dipoles and thus activated for coagulation. Preferably the field is frequency modulated, with a frequency stroke of 10 kHz- 1 MHz and a modulation of 5-50 kHz.

Description

Dilsberg, 11. Mai 1973Dilsberg, May 11, 1973

Haupt + Pusch GmbH, 6903 Neckargemünd-Dilsberg Bannholzweg 12Haupt + Pusch GmbH, 6903 Neckargemünd-Dilsberg Bannholzweg 12

Kombiniertes Entstaubungs- Aerosolfilter- und Klirnatisat*a.onsver fahrenCombined dedusting, aerosol filter and air conditioning process

Bisherige Entstaubungs- und Geruchsfilterverfahren arbeiten nach den aufwendigen Prinzipien der mechanischen Filterung und anschließenden Hochspannungsstaubabscheidung, wobei zur Desodorisierung meist Ozon erzeugt wird und schließlich zur Klimatisierung noch eine Luftbefeuchtungs-Kühl- oder Erwärmungsanlage nachgeschaltet wird.Previous dedusting and odor filtering processes work according to the complex principles of the mechanical Filtering and subsequent high-voltage dust separation, mostly generating ozone for deodorization and finally an air humidification, cooling or heating system is connected downstream for air conditioning will.

Diese herkömmlichen Anlagen haben den Nachteil des . hohen Energieaufwandes bei relativ geringem Wirkungsgrad. Insbesondere arbeitet die Beseitigung der Aerosole und Geruchspartikel nach den bisher bekannten Verfahren mit schlechtem Wirkungsgrad, da die aromatischen bzw."geruchsbildenden Aerosole über die Oxydation durch Ozon nur mit schlechtem Wirkungsgrad zu beeinflussen sind und die Aerosolabscheidung im Hochspannungsfeld durch die Abschirmwirkung der stets ad- bzw. absorbierten Dipole aus Wasserdampf nur geringen Wirkungsgrad aufweist. Bei der Ozonbildung enstehen darüber hinaus giftige Stickstoff- Sauerstoff- Verbindungen, so daß Ozonisierungsgeräte zur Desodorisierung immer weniger benutzt werden.These conventional systems have the disadvantage of. high energy expenditure with relatively low efficiency. In particular, the elimination of aerosols and odor particles works according to the previously known Process with poor efficiency, since the aromatic or "odor-forming aerosols" via oxidation can only be influenced by ozone with poor efficiency and the aerosol separation in the high-voltage field by the shielding effect of the always adsorbed or absorbed dipoles from water vapor has only low efficiency. In addition, the formation of ozone creates poisonous substances Nitrogen-oxygen compounds, so that ozonization devices are used less and less for deodorization.

Das vorliegende Verfahren hat sich die- Aufgabe gestellt, die bekannten Nachteile des relativ schlechten Wirkungsgrades der bisherigen Verfahren zu beseitigen und neue Wege zur verbesserten Aerosolabscheidung bei hohem Wirkungsgrad und völliger Desodorisierung zu erzielen.The present procedure has set itself the task of to eliminate the known disadvantages of the relatively poor efficiency of the previous processes and new ones Ways to improve aerosol separation with high efficiency and to achieve complete deodorization.

409882/0A72409882 / 0A72

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Aeroslole stets beachtliche Dipolmomente durch angelagerte Moleküle wie Wasserdampf und/oder Aromatika aufweisen.The invention is based on the knowledge that aerosols always have considerable dipole moments due to accumulated Have molecules such as water vapor and / or aromatics.

Aeroslole können aber aufgrund ihres Dipolmoments im Hochfrequenzfeld thermisch von ihren angelagerten Substanzen befreit werden. Hierbei wird der abschirmende Dipolmante'l, sei es Wasserdampf und/oder Aromatika bzw. Geruchsstoffe, vom Kern abgesprengt und somit dieser seiner Abschirmwirkung beraubt. Besonders wirkungsvoll können dann die Aerosolpartikelchen im Hochspannungsfeld abgeschieden werden.Due to their dipole moment in the high-frequency field, however, aerosols can be thermally removed from them Substances are liberated. Here, the shielding dipole shell, be it water vapor and / or aromatics or odorous substances, blown off from the core and thus robbed of its shielding effect. Particularly effective can then the aerosol particles in the high voltage field to be deposited.

Zur Anpassung an unterschiedliche Partikelgrössen und Dipoleigenschaften wird ein frequenzmoduliertes Hochfrequenzfeld zwischen einigen kHz und einigen MHz verwendet, wodurch die gesprengten Aerosolpartikel im nachfolgenden Hochspannungsfeld wesentlich wirksamer abgeschieden werden. Auch zeigt sich, daß sich die gesprengten Aerosolpartikel im Hochfrequenz feld zu grössoren Teilchen zusammenballen und durch diesen Koagulationseffekt auch leichter wieder abgeschieden werden können.A frequency-modulated high-frequency field is used to adapt to different particle sizes and dipole properties between a few kHz and a few MHz used, causing the blasted aerosol particles in the subsequent High voltage field can be deposited much more effectively. It also shows that the blown up Aerosol particles in the high frequency field become larger particles clump together and can also be deposited again more easily due to this coagulation effect.

Anstelle eines frequenzmodulierten Hochfrequenzfeldes kann auch die Uberlagerunf bzw. Mischung verschiedener nicht harmonischer Frequenzen im Kilo- bis Megahertzbereich treten. Schließlich können auch starke Hochfrequenzrauschquellen wie z.B. Löschfunkensender benutzt werden.Instead of a frequency-modulated high-frequency field, the superimposition or mixture of different of non-harmonic frequencies in the kilo- to megahertz range. Finally, there can also be strong sources of high frequency noise such as extinguishing spark transmitters are used.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Aktivierung und Abscheidung der Aerosole auch in einem Arbeitsgang erfolgen, in dem dem Gleichstromhochspannungsfeld eine entsprechende Hochfrequenzspannung überlagert wird. Je nach Art der Aerosole kann es zweckmässig sein, daß zwischen dem Hochfrequenzfeld zur Zerschlagung der Aerosole und dem Abscheidungsfeld eine Entfeuchtungsanlage zur Beseitigung von Wasserdampf und /oder Aromatika geschaltet ist.In a further embodiment of the invention, the activation and separation of the aerosols also take place in one operation in which the direct current high voltage field is a corresponding high frequency voltage is superimposed. Depending on the type of aerosols, it can be useful that between the high-frequency field for breaking up the aerosols and the separation field a dehumidifying system for removal is switched by steam and / or aromatics.

U 0 9 8 8 2 / ü k 7 2 "3" U 0 9 8 8 2 / ü k 7 2 " 3 "

Ein weiterer Verfahrenschritt im erfindungsgemässen Entstaubungsverfahren wird durch ein nachgeschaltetes Hochspannungsfeld erzielt, das Aerosolerestteilchen negativ auflädt. In einer nachgeschalteten Neutralisationsstufe erfolgt dann die Verwirbelung mit vorgereinigter Außenluft von überwiegend positiver Aufladung, so daß Neutralisation mit nachfolgender Koagulation zu größeren Teilchen und leichter Abscheidung ermöglicht wird. Somit wird ein geschlossener Entstaubungskreislauf geschaffen, bei dem in Abhängigkeit von bestimmten Grossen wie z.B. Kohlensäuregehalt eine stetig regelbare Menge frischer Außenluft in den Kreis zugeführt wird. Die Klimaanlage zur Befeuchtung, Kühlung oder Erwärmung kann der Mischstufe mit der Außenluft vor- oder nachgeschaltet sein.A further process step in the dedusting process according to the invention is performed by a subsequent one Achieved high voltage field that negatively charges aerosol particles. In a downstream neutralization stage then the turbulence takes place with pre-cleaned outside air with a predominantly positive charge, so that neutralization with subsequent coagulation allows larger particles and easier separation will. A closed dedusting cycle is thus created in which, depending on certain variables, such as carbon dioxide content, a continuously adjustable amount of fresh outside air into the circuit is fed. The air conditioning system for humidification, cooling or heating can be mixed with the outside air be upstream or downstream.

Je nach der Art der Aerosole kann der Verfahrensablauf auch einfacher gestaltet werden, indem auf bestimmte Verfahrensschritte, wie z.B. Teilchennachladung, Frischluftzufuhr mit nachfolgender Verwirbelung, Koagulation mit Ausscheidung verzichtet werden. In Abänderung. des Verfahrens können aber auch noch bei besonderen Aerosolearten Chemosorbtionsfilter oder Katalysatoren, z.B. zur Nachverbrennung von Aerosolen nachgeschaltet werden, ohne daß das Prinzip des vorliegenden erfindungsgemässen Filterverfahrens verändert wird.Depending on the type of aerosols, the process sequence can also be made simpler by clicking on certain Process steps such as particle recharging, supply of fresh air with subsequent turbulence, coagulation be waived with excretion. In modification. of the procedure can also be used for special Types of aerosols chemosorption filters or catalysts, e.g. for the afterburning of aerosols, without affecting the principle of the present invention Filter process is changed.

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Claims (12)

Ή-Ή- Patentansprüche :Patent claims: Kombiniertes Entstaubung- Aerosolfilter und Klimatisationsverfahren unter Kombination bzw. Serienschaltung von mechanischen Staubfiltern, Hochspannungsstaubabscheidern mit von Wechselstrom überlagerter Gleichhochsjx-mnung beaufschlagten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß vor der ,Staubabscheidung im Hochspannungsfeld die Aerosole in einem Hochfrequenzfeld, dem eine oder mehrere in ihrer Frequenz und Amplitude veränderbare Hochfrequenzspannung in Kilo- bis Kega-Hz-Bereich zugeführt, v/erden, vermöge ihres Dipolmoments zerschlagen, von abschirmenden Y/asserdampfdipolen befreit und zur Koagulation aktiviert werden.Combined dedusting aerosol filter and air conditioning process with a combination or series connection of mechanical dust filters, high-voltage dust separators with electrodes superimposed by alternating current, characterized in that before the dust separation in the high-voltage field, the aerosols in a high-frequency field, one or more of which in their frequency and Amplitude-variable high-frequency voltage in the kilohertz to kega-Hz range is supplied, grounded, broken up by virtue of its dipole moment, freed from shielding Y / ater vapor dipoles and activated for coagulation. 2. Entstaubungsverfahren nach Anspr. 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hochfrequenzbeeinflussung der Aerosole eine frequenzmodulierte Spannung mit einem Frequenzhub von 10 kHz bis 1 MHz und einer Modulation von 5 bis rj0 kHz verwendet wird.2. dedusting process according to cont. 1, characterized in that a frequency-modulated voltage with a frequency deviation of 10 kHz to 1 MHz and a modulation of 5 to r j0 kHz is used to influence the high frequency of the aerosols. 3. Entstaubungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ilochfrequenzbeeinflussung der Aerosole verschiedene nicht harmonische Ilochfrequenzspannungen in überlagerung benutzt werden.3. Dedusting method according to claim 1, characterized in that different non-harmonic Iloch frequency voltages are used in superposition for influencing the aerosol Ilochfrequency. l\, Entstaubungsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnot, daß zur Hochfrequenzbeeinflussung der Aerosole starke Hochfrequenzi'auschquellen, wie z.B. Löschfunkensender benutzt werden, l \, dedusting process according to claim 1, characterized in that strong high-frequency noise sources, such as extinguishing spark transmitters, are used to influence the high frequency of the aerosols, 5. Entstaubungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden des Löschfunkonsendors das Hochfrequenzfeld für die Aerosole bilden.5. dedusting method according to claim 4, characterized in that the electrodes of the Löschfunkonsendors form the high-frequency field for the aerosols. 6. Entsstaubungsverfahren nach Anspruch 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Aerosolabscheidung in einem nachgeschalteten Hochspannungsfeld erfolgt.6. dust removal process according to claim 1 to 5, characterized in that the aerosol separation takes place in a downstream high-voltage field. 409882/0472409882/0472 7. Entstaubungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerschlagung bzw. Aktivierung und Abscheidung der Aerosole in einem Arbeitsgang erfolgt, in dom ein hochfrequenzbeaufschlagtes Gleichhochspannungsfeld verwendet wird.7. Dedusting method according to one of the preceding claims, characterized in that the breaking up or activation and separation of the aerosols takes place in one operation, in dom a high-frequency DC voltage field is used. 8. Entstaubungsverfahren nach einem ver vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hochfrequenzfeld zur Zerschlagung der Aerosole und dem Abscheidungsfeld eine Entfeuchtungsanlage zur Beseitigung von Wasserdampf und/oder Aromatika geschaltet ist.8. Dedusting method according to one of the preceding claims, characterized in that a dehumidifying system for removing water vapor and / or aromatics is connected between the high-frequency field for breaking up the aerosols and the deposition field. 9. Entstaubungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Aerosolabscheidung ein Teilchennachladungsfeld nachgeschaltet ist, das die Restteilchen negativ auflädt.9. Dedusting method according to one of the preceding claims, characterized in that after the aerosol separation, a particle recharge field is connected downstream which negatively charges the remaining particles. 10. Entstaubungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kliamtisationsstufe mit Befeuchtung, Kühlung oder Erwärmung nachgeschaltet ist.10. Dedusting method according to one of the preceding claims, characterized in that a Kliamtisationsstufe with humidification, cooling or heating is connected downstream. 11. Entstaubungsverfahren nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ncutralisationsstufe nachgeschaltet ist, die eine Verwirbelung der vorgereinigten Außenluft von überwiegend positiver Raumladung mit der gereinigten Anlagenluft negativer Raumladung zwecks Neutralisation und nachfolgender Koagulation und Abscheidung herbeiführt.11. Dedusting process according to the preceding claims, characterized in that a Ncutralisationsstufe is connected downstream, which brings about a swirling of the pre-cleaned outside air of predominantly positive space charge with the purified system air of negative space charge for the purpose of neutralization and subsequent coagulation and separation. 12. Entstaubungsverfahren nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Entstaubungskreislauf zur gleichzeitigen Klimatisierung und Desodorisicrung durch eine stetig regelbare von COp-Gehalt gesteuerte Außenluftzufuhr erfolgt.12. Dedusting method according to the preceding claims, characterized in that a closed dedusting circuit for simultaneous air conditioning and Deodorisicrung takes place by a continuously adjustable COp content-controlled outside air supply. 409882/0472409882/0472
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0009857A2 (en) * 1978-09-15 1980-04-16 Electric Power Research Institute, Inc Fly ash agglomerator, flue equipped with this agglomerator and process for removing suspended charged particles of mixed size from a volume of gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0009857A2 (en) * 1978-09-15 1980-04-16 Electric Power Research Institute, Inc Fly ash agglomerator, flue equipped with this agglomerator and process for removing suspended charged particles of mixed size from a volume of gas
EP0009857A3 (en) * 1978-09-15 1980-04-30 Electric Power Research Institute, Inc Fly ash agglomerator, flue equipped with this agglomerator and process for removing suspended charged particles of mixed size from a volume of gas

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