DE2530201C3 - Process for the protection of gas sorption filters - Google Patents

Process for the protection of gas sorption filters

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DE2530201C3
DE2530201C3 DE19752530201 DE2530201A DE2530201C3 DE 2530201 C3 DE2530201 C3 DE 2530201C3 DE 19752530201 DE19752530201 DE 19752530201 DE 2530201 A DE2530201 A DE 2530201A DE 2530201 C3 DE2530201 C3 DE 2530201C3
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Guenter Ing.(Grad.) 5841 Halingen Staschik
Karl Dipl.-Phys. 4600 Dortmund Winter
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Ceagfilter und Entstaubungstechnik 4600 Dortmund GmbH
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Ceagfilter und Entstaubungstechnik 4600 Dortmund GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography

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Description

Überschreitung eines oberen Schwellenwertes über den Meßwertumformer 1.72 ein Signal an die Klappenstellvorrichtung 1.62, wodurch die Klappe geschlossen und damit das Schutzfilter in den Leitungsweg geschaltet wird. Ebenso wird bei Überschreiten eines unteren Schwellenwertes vom Fühler IJl ein Signal gegeben, das entweder direkt über den Meßwertumformer 1.72 und die Klappenstellvorrichtung 1.62 den Verschluß der Umgehungsleitung aufhebt oder etwa in der Hauptschaltwarte eiu.; Anzeige auslöst, aufgrund derer durch Handbetätigung die Klappe 1.61 geöffnet und so der Verschluß der Umgehungsleitung aufgehoben und damit die zu reinigende Luft wieder direkt dem Gassorptionsfilter zugeleitet wird. Die zweite Schaltmöglichkeit ist besonders dort angezeigt, wo störende Verunreinigungen etwa infolge eines Unfalls unkontrolliert freigesetzt werden können. Hier kann die Handbetätigung so lange verzögert werden, bis die Unfallfolgen beseitigt sind. Ein weiterer Fühler 1.81 mit Meßwertumformer 1.82 kann, der SchutzFilterschicht nachgeschaltet werden. Dieser Fühler ist dazu bestimmt, den Durchbruch der SchuUiUterseiiieht zu erkennen, ein entsprechendes Signal in die Schaltwarte zu übertragen, gegebenenfalls direkt die Klappenstellvorrichtung 1.62 in Stellung »Zu« zu bringen und zu halten und so ein rechtzeitiges Erneuern des Sorbens der Schutzfilterschicht sicherzustellen.If an upper threshold value is exceeded, the transducer 1.72 sends a signal to the flap actuating device 1.62, whereby the flap is closed and the protective filter is switched into the conduction path. Likewise, when a lower threshold value is exceeded, a signal is given by the sensor IJl, which either releases the closure of the bypass line directly via the transducer 1.72 and the flap actuator 1.62 or, for example, in the main control room; Display triggers, on the basis of which the flap 1.61 is opened by manual actuation and thus the closure of the bypass line is lifted and the air to be cleaned is thus fed back directly to the gas sorption filter. The second switching option is particularly indicated where disruptive impurities can be released in an uncontrolled manner, for example as a result of an accident. Manual operation can be delayed here until the consequences of the accident have been eliminated. Another sensor 1.81 with transducer 1.82 can be connected downstream of the protective filter layer. This sensor is designed to detect the breakthrough in the safety barrier, to transmit a corresponding signal to the control room, if necessary to bring the flap adjustment device 1.62 directly into the "closed" position and to ensure that the sorbent of the protective filter layer is renewed in good time.

Ein typischer Anwendungsfall für das erfindungsge mäße Verfahren ist die Abscheidung von Radiojod und seinen Verbindungen, wie beispielsweise Methyljodid aus der Abluft vom Ringraum oder vom Containment von Kernreaktoren. Diese Abscheidung erfolgt in mit inaktiven Iodverbindungen imprägnierter Aktivkohle, wobei diese Sorptionsfilter im Regelfall zwischen entsprechenden Schwebstoff-Filtereinheiten angeordnet ist. Durch Lösemitteldämpfe wird der Abscheidemechanismus gestört Die Wirksamkeit der Abscheidung liegt beim ungestörten Jodsorptionsfilter so, daß der Durchlaßgrad kleiner als 0,1% ist Werden im Containment etwa Lacktösemittel bei notwendig gewordenen Anstricharbeiten freigesetzt, wird die Jodabscheidung so gestört, daß der Durchlaß um ein bis zwei Größenordnungen ansteigen kann. Bei einem Abluftstrom von 20 000mJh-' und einer Raumgeschwindigkeit von 2000 Liter Luft je Stunde pro Liter Aktivkohle, enthält die Schutzfilterschicht 1000 Liter Aktivkohle. Bei einer Schüttdichte von 0,45 kg/l können in der Schutzfilterschicht so etw.. 90 kg Lösemittel eingespeichert werden; damit kann das 'adsorptionsfilter vor schädlicher Lösemitteleinwirkung bis zu einer Verarbeitung von etwa 150 kg Lack im Containment geschützt werden. Nach Beendigung der Anstricharbeiten wird dann die beladene Aktivkohle in einfacher Weise ausgetauschtA typical application for the process according to the invention is the separation of radioiodine and its compounds, such as methyl iodide, from the exhaust air from the annulus or from the containment of nuclear reactors. This separation takes place in activated carbon impregnated with inactive iodine compounds, this sorption filter being arranged as a rule between corresponding suspended matter filter units. The separation mechanism is disturbed by solvent vapors.The effectiveness of separation in the case of an undisturbed iodine sorption filter is such that the degree of penetration is less than 0.1% Orders of magnitude can increase. With an exhaust air flow of 20,000 m J h- 'and a space velocity of 2000 liters of air per hour per liter of activated carbon, the protective filter layer contains 1000 liters of activated carbon. With a bulk density of 0.45 kg / l, about 90 kg of solvent can be stored in the protective filter layer; This means that the adsorption filter can be protected from the harmful effects of solvents up to a processing of around 150 kg of paint in the containment. After finishing the painting work, the loaded activated carbon is then exchanged in a simple manner

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zum Schutz von Gassorptionsfiltern, die zum Abscheiden von dampf- oder gasförmigen, hochtoxischen Verunreinigungen aus einem Luftoder Gasstrom eingesetzt werden, vor einer ihre Abscheidewirkung störenden Beladung mit anderen im Luft- oder Gasstrom vorhandenen, adsorbierbaren Verunreinigungen durch Anwendung eines Schutzfilters mit einfachen Sorbentien, bei dem der zu reinigende Luft- oder Gasstrom dem Gassorptionsfilter über eine Leitung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der die Abscheidewirkung des Gassorptionsfilters störenden Verunreinigungen in der zuführenden Leitung mit Hilfe der IR- oder UV-Spektroskopie oder mit Hilfe eines Flammenionisationsdetektors oder mit Hilfe der Wärmetönung beim Verbrennen der störenden Verunreinigungen überwacht und bei Überschreitung eines oberen Schwellenwertes αϊ«: parallel zum Schutzfilter geschaltete Leitung abgesperrt und das Schutzfiiter in den Leitungsweg geschaltet wird.Process for the protection of gas sorption filters that are used to separate vapor or gaseous, highly toxic contaminants from an air or gas stream are used before their Separation effect disruptive loading with other adsorbable substances present in the air or gas flow Impurities through the use of a protective filter with simple sorbents, in which the The air or gas stream to be cleaned is fed to the gas sorption filter via a line, characterized in that the concentration of the separation effect of the gas sorption filter disturbing impurities in the supply line with the help of IR or UV spectroscopy or with the help of a flame ionization detector or with the help of the heat tint at Burning of the disruptive impurities is monitored and if an upper threshold value is exceeded αϊ «: connected in parallel to the protective filter Line shut off and the protective filter in the Line path is switched. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz von Gassorptionsfiltern, die zum Abscheiden von dampf- oder gasförmigen, hochtoxischen Verunreinigungen aus einem Luft- oder Gasstrom eingesetzt werden, vor einer die Abscheidewi kung störenden Beladung mit anderen im Luft- oder Gasstrom vorhandenen, adsorbierbaren Verunreinigungen durch Anwendung eines Schutzf'ilters mit einfachen Sorbentien, bei dem der zu reinigende Luft- oder Gasstrom dem Gassorpuonsfilter über eine Leitung zugeführt wird.The invention relates to a method for protecting gas sorption filters that are used for separating vapor or gaseous, highly toxic impurities from an air or gas stream are used before a the Abscheidewi effect interfering load with other adsorbable substances present in the air or gas flow Impurities due to the use of a protective filter with simple sorbents, in which the air or gas flow to be cleaned passes the gas corpuon filter via a Line is fed. Der Einsatz von Gassorptionsfiltern zum gezielten Abscheiden bestimmter Verunreinigungen aus einem Strom von Luft oder anderen Gasen wird in einer Vielzahl von Einsatzfällen durch andere in diesem Gasstrom vorhandene Verunreinigungen gestört. Eine Art der Störung liegt vor, wenn partikelförmig? Verunreinigungen in das Gassorptionsfilter gelangen. Um dies zu verhindern, lehrt die deutsche Patentschrift 6 47 705 dem Gassorptionsfilter ein Vorfilter aus Torfwolle od. dgl. vorzuschalten. Außer durch Partikel kann die Abscheidung dampf- oder gasförmiger, hochtoxischer Verunreinigungen auch durch andere dampf- oder gasförmig vorliegende, adsorbierbare Verunreinigungen im zu reinigenden Luft- oder Gasstrom gestört werden. Eine solche Störung liegt beim Abscheiden von Stickoxiden dann vor, wenn Wasserdampf vorhanden ist Dazu lehrt die deutsche Offenlegungsschrift 22 00 210, daß der Wasserdampf in einer dem mit Zeolithen gefüllten Adsorber für die Stickoxide vorgeschaltetem Adsorber mit einer Füllung aus aktiviertem Kieselgel vorabgeschieden werden soll. Schließlich lehrt die deutsche Offenlegungsschrift 22 39 827. daß die die Abscheidung hochtoxischer Verunreinigungen störenden organischen, dampfförmig vorliegenden anderen Verunreinigungen in einem dem Gassorptionsfilter vorgeschalteten Adsorptionsfilter abgeschieden werden können, wobei das Adsorptionsfilter mit einem Sorbens des gleichen Typs wie im Gassorptionsfilter, jedoch einfacherer Art gefüllt ist. Die Vorfilter, mit denen die die Abscheidung der hochtoxischen Verunreinigung störenden arideren Verunreinigungen abgeschieden werden, haben jedoch einen schwerwiegenden Nachteil, wenn der Partialdruck der anderen Verunreinigungen stark schwankt. Wächst ihr Part-aldruck, so steigt die Gleichgewichtsbeladung mit den anderen Verunreinigungen so hoch an, daß nach einem Abfall des Partialdruckes die dann mögliche Gleichgewichtsbeladung überschritten ist, und es setzt eine Desorption der anderen Verunreinigungen ein. Diese so eingesetzten Verunreinigungen gelangen nun in das Gassorptionsfilter, wo sie die Abscheidung der dampf- oder gasförmigen hochtoxischen Verunreinigungen stören.The use of gas sorption filters for the targeted separation of certain impurities from a Flow of air or other gases is used in a variety of applications by others in this Impurities present in the gas flow are disturbed. Some type of disorder is present if particulate? Impurities get into the gas sorption filter. To prevent this, the German patent teaches 6 47 705 to connect a prefilter made of peat wool or the like upstream of the gas sorption filter. Except through particles the separation of vapor or gaseous, highly toxic impurities can also be carried out by others Vapor or gaseous, adsorbable impurities in the air or to be cleaned Gas flow are disturbed. Such a disruption occurs when separating nitrogen oxides when In addition, the German Offenlegungsschrift 22 00 210 teaches that the water vapor is present in an adsorber with a filling upstream of the adsorber for the nitrogen oxides filled with zeolites is to be pre-deposited from activated silica gel. Finally, the German Offenlegungsschrift teaches 22 39 827. that the organic, vaporous form which interferes with the deposition of highly toxic impurities other impurities present in an adsorption filter connected upstream of the gas sorption filter can be deposited, the adsorption filter with a sorbent of the same type as in Gas sorption filter, but of a simpler type is filled. The pre-filters with which the other impurities that interfere with the separation of the highly toxic impurities are deposited, however, have a serious disadvantage when the partial pressure of the other impurities varies greatly. If your partial pressure increases, the equilibrium load increases with the other impurities so high that after a drop in the partial pressure the then possible equilibrium loading is exceeded, and it continues a desorption of the other impurities a. These contaminants used in this way now get into the gas sorption filter, where they are separated the vapor or gaseous highly toxic impurities interfere. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile beim Betrieb von Gassorptionsfiltern der genannten Gattung zu unterbinden. Dazu wird vorgeschlagen, daß die Konzentration der die Abscheidewirkung des Gassorptionsfilters störenden Verunreinigungen in der zuführenden Leitung mit Hilfe der IR- oder UV-Spektroskopie oder mit Hilfe eines Flammenionisationsdetektors oder mit Hilfe der Wärmetönung beim Verbrennen der störenden Verunreinigungen überwacht und bei Überschreitung eines oberen Schwellenwertes die parallel zum Schutzfilter geschaltete Leitung abgesperrt und das Schutzfiiter in den Leitungsweg geschaltet wird.The invention is now based on the object of addressing the identified disadvantages in the operation of gas sorption filters to prevent the genus mentioned. It is suggested that the concentration of the Separation effect of the gas sorption filter with the help of disruptive impurities in the supply line IR or UV spectroscopy or with the help of a flame ionization detector or with the help of heat tint monitored when the disruptive impurities are burned and when an upper limit is exceeded Threshold value, the line connected in parallel to the protective filter is blocked and the protective filter is in the Line path is switched. Ein auf die störende andere Verunreinigung ansprechender Fühler bewertet deren Konzentration in der der Hauptfilterschiclit zuströmenden Luft und gibt bei einem Konzentrationsanstieg ein Signal. Dieses Signal setzt den Schließmechanismus der Absperrvorrichtung der Parallelleitung in Gang, diese Leitung wird abgesperrt und der Gasstrom wird durch die Schutzfilterschicht geleitet. Sinkt die Konzentration an schädlichen Verunreinigungen vor der Schutzfilierschicht ab. wird dies vom Fühler bemerkt und die gesperrte Parallelleitung wird wieder geöffnet. Es ist denkbar, daß die störenden Verunreinigungen durch einen Unfall freigesetzt werden und deren Konzentration dadurch sprunghaft sehr große Werte annimmt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, ά.: Absperrung der Parallelleitung durch das Fühlersignal auslösen zu lassen, die Rückstellung jedoch nach Beseitigung der Unfallfolgen von Hand vornehmen zu lassen.A sensor that responds to the other disturbing contamination evaluates its concentration in the air flowing into the main filter pad and gives a signal if the concentration rises. This signal sets the closing mechanism of the shut-off device of the parallel line in motion, this line is shut off and the gas flow is passed through the protective filter layer. The concentration of harmful impurities in front of the protective filter layer drops. this is noticed by the sensor and the blocked parallel line is opened again. It is conceivable that the disruptive impurities will be released as a result of an accident and that their concentration will suddenly take on very high values. In this case, it is expedient to allow trigger ά .: shutting off the parallel line through the sensor signal to allow the provision, however, make for elimination of accident consequences by hand. Weiterhin kann mit einem zweiten Fühler die Konzentration an schädlichen Verunreinigungen hinter der Schutzfilterschicht abgefühlt werden, um eine rechtzeitige Warnung bei einem möglichen Durchbruch, z. B. infolge einer Sättigung der Schutzfilterschicht, zu erhalten. Diese Warnung soll nach der Erfindung immer dann erfolgen, wenn hinter der Schutzfilterschicht vom zweiten Fühler eine bestimmte Konzentration schädlicher Verunreinigungen festgestellt wird. die. verglichen m't der Konzentration dieser schädlichen Verunreinigungen vor der Schutzfilterschicht, einen bestimmten Prozentsatz oder einen in bestimmten Einsatzfällen vorgegebenen Absolutwert überschreitet.A second sensor can also be used to monitor the concentration of harmful impurities the protective filter layer can be sensed to give a timely warning of a possible breakthrough, z. B. as a result of saturation of the protective filter layer. According to the invention, this warning should always then take place when a certain concentration is more harmful behind the protective filter layer from the second sensor Impurities is detected. the. compared to the concentration of these harmful impurities in front of the protective filter layer, a certain percentage or in certain applications exceeds specified absolute value. In der Zeichnung zeigt das Verfahrensschema in Form eines Fließbildes. Die Leitung 1.1 führt den zu reinigenden Luft- oder Gasstrom dem Gassorptionsfil ter 1.2 zu. der durch das Gebläse 1_3 gefördert wird. Dieses Gebläse ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die gesamte Filtereinrichtung auf dessen Saugseite( also im Unterdrückbereich liegt. Die Schutzfilterschicht 1.4 und die Umgehungsleitung 1.5 sind parallel geschaltet, wobei die Umgebungsleitung mit Hilfe der Klappe 1.61 abgesperrt werden kann. Der Fühler 1.71 überwacht did Konzentration der störenden Verunreinigung in der zuführenden Leitung 1.1, gibt beiThe drawing shows the process scheme in the form of a flow diagram. The line 1.1 leads the air or gas stream to be cleaned to the Gassorptionsfil ter 1.2. which is conveyed by the fan 1_3. This fan is expediently arranged in such a way that the entire filter device lies on its suction side ( i.e. in the negative pressure range. The protective filter layer 1.4 and the bypass line 1.5 are connected in parallel, and the surrounding line can be shut off with the aid of the flap 1.61. The sensor 1.71 monitors the concentration of the disturbing contamination in the supply line 1.1 gives
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