DE2615180A1 - Verfahren zum reinigen von abgasen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum reinigen von abgasen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
- Verfahren zum Beinigen von Abgasen und Vorrichtung zur
- Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Abgasen, welche Nebeltröpfchen aus unter Verarbeitungsbedingungen nicht verdampfenden klebenden Stoffen, inshesondere Farb-, Harz- oder Bindemittel, enthalten, wohei die Abgase mit Wasser behandelt und gefiltert werden' sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
- Bei der Herstellung von Mineralwolle, nämlich Steinwolle oder Glaswolle, sowie deren Erzeugnisse, wie Mineralwollvliese, werden den Mineralwollfasern unmittelbar nach ihrer Erzeugung (Spinnvorgang) ein Kunstharzbindemittel zugegeben.
- Die Zuführung des Kunstharzbindemittels erfolgt in mit Wasser verdünnter Form, und zwar nebelartig fein versprüht.
- Dns Aufhringen des Bindemittels ist erforderlich, um die Fasern zu einem festen Vlies oder einer Platte od. dgl.
- weiterverarbeiten zu können. Erfahrungsgemäß gelingt es nicht, die gesamte eingedfjste Bindemittelmenge auf die an den Bindemittelsprühdüsen vorbeigeführten Minernlwollfasern aufzuhringen, so daß der Ah~as- hzw. Abl luftstrom mit feinen Bindemitteltröpfchen heladen ist.
- Derartige mit Nebeltröpfchen verunreinigte Abgasströme können allgemein bei Spritz- und Tmprägnieranlagen, Beschichtungsanlagen und allen weiteren Anlagen auftreten, in denen mit fein zerstaiihten flüssigen oder festen Stoffen gearbeitet wird, Aus Gründen des Umweltschutzes kann man diese verunreinigten Abgase bzw. Abluftströme nicht ohne weiteres in die Atmosphäre ableiten, vielmehr muß eine Reinigung durchgeführt werden.
- Als Stand der Technik gilt es, mit fein zerstäubten flüssigen oder festen Stoffen verunrednigte Luft mit Wäschern oder Filteranlagen zu reinigen. Bei wäschern und Elektro-Naßfiltern wird das Buftreinhaltungsproblem praktisch nur in ein Wasserreinhaltingsprobl em umgewandelt, d.h. man erhalt zwar eine weitgehend gereinigte Abliift, dafür ist es aber erforderlich, aufwendige Anlagen zur Aufarbeitung der anfallenden Abwässer vorzusehen. im wesentlichen ist man darauf angewiesen, wassergefÄhrdende Stoffe in Anlagen ahzzlscheiden, in denen die Stoffe in einer Form anfallen, in der sie wirtschaftlich beseitigt werden können. Bei staubformigen. umweltschädlichen Stoffen ist man bestrebt, diese in kontinuierlich arbeitende Trockenfilter- oder Zyklonanlagen abzuscheiden, da die Filterelemente durch Rütteln oder Klopfen gereinigt werden können und das trocken abgezogene Glit. im all emeinen wirtschaftlich deponiert oder anderweitig iinqchadlich gemacht werden kann.
- Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei der Ahscheidung von klebenden, unter normalen Verarbeitungsbe dinglrngen nicht verdampfenden Stoffen aus einem Abluftstrom, iind 7war ganz besonders dann, wenn diese Stoffe noch Art von Nebeln, also in feinen Nebeltröpfchen verteilt, in den Abgasen anfallen. In der Praxis sind mehrere Verfahren bzw.
- Anlagen bekannt geworden, bei welchen man versucht, die Neheltröpfchen entweder durch Wäscher oder Elektro-Naßfilter oder durch Kombinationen abzuscheiden und durch Wasser aus der Anlage auszutragen. Derartige Anlagen arbeiten, wie gesamt, mit gutem Abscheidegrad, erfordern jedoch einen hohen Aufwand fiir die anschließende Reinigung der anfallenden Abwässer.
- Eine weitere Möglichkeit zur Reinigung von Abgasströmen bietet eine thermische Nachverbrennung. Derartigen bekannten Verfahren sind jedoch bei großen, relativ schwach beladenen Abluftströmen durch den erforderlichen erheblichen Energieaufwand wirtschaftliche Grenzen gesetzt.
- Bekannt sind auch spezielle Aerosolabscheider zur Beseitigung von Phenol-Formalin-Emissionen. Die bei Temperaturen um 50°C vorliegenden Abgase und die teils in Aerosolform, teils gasförmig vorliegenden Phenol-Formalin-Harze treten bei diesen bekannten Abscheideverfahren in die Abscheidekammer ein und durchströmen die Filter in Form von Faserpaketen. Die Abscheidung der vorliegenden Harz-Aerosole beruht auf der außerordentlich kleinen Tröpfchengroße und dem dabei entstehenden Pralleffekt aufgrund der Brown'schon Partikelbewegung. Durch dosiertes Einspriihen von Wasser überziehen sich die Glasfasern der Filter mit einem Fliissigkeitsfiim, in dem sich die gasförmig vorliemenden Verhindungen lösen. Das Einspriihen von Wasser verhindert eine weitere Kondensation der Harze und damit ein Verkleben der Filterelemente. Das zudosierte Wasser wird aber auch bei diesen bekannten Abscheideverfahren mennmaßi so groß bemessen, daß eine spätere aufwendige Aufbereitung dieses Wassers erfolgen muß, auch wenn man berücksichtigt, daß das zudosierte Wasser bei den bekannten Verfahren im Kreislaiif geführt und mit den abgeschiedenen wasserlöslichen Harzen aufkonzentriert werden kann.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsverfahren zu schaffen, das einerseits einen hohen Reinigungsgrad erzielen läßt und das andererseits eine wirtschaftliche Weiterverarbeitung bzw. Vernichtung der aus den Abgasen ausgefilterten Stoffe zu ermöglichen.
- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wasser derart fein verteilt nach Art eines Nebels in den Abgasstrom eingefiihrt wird, daß das anschließende Filtern des Abgasstromes unter Durchfeuchtung des Filters erfolgt, und daß das Filtern bei geringem Durchflußwiderstand nnd großer Filtertiefe vorgenommen wird. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß das Aushärten von mit Wasser verdijnntem auf dem Filter abgeschiedenem Stoff verhindert, gleichzeitig die Standzeit des Filters im Vergleich 711 bekannten wesentlich verlängert wird und daß trot7 Wasseranwendung ein späteres Wiederaufbereiten des Wassers nicht erforderlich ist.
- Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorerläiiterten Verfahrens, wobei an einem Abgaskanal ein mit Wasserzufuhr versehener Filter angeschlossen ist.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ziir Wasserzufuhr dn die zu reinigenden Abgase vor dem Filter Nebeldiisen vorgesehen sind, und daß der Filter Filerelemente mit geringem Raumgewicht, geringem Durch flußwiderstand und großer Filtertiefe aufweist.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorri chtilng ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis In der Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbeispiel der erfindungsgemaßen Vorrichtung im Schema dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel mit zwei wechselweise umschaltbaren Filtern und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Wirkungswei se eines Filterelementes.
- Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Anschluß an eine Kammer 1 dargestellt, in welcher auf einem endlosen Iim Antriebs- brw. Umlenkrollen h, 7 umgelenkten Förderband 5 ein Faservlies von beispielsweise Steinwol 1 e oder Glaswolle erzeugt wird, und zwar werden die ausgeschleuderten Fasern im Bereich 3 in Richtung der Pfeile 2 mit einem Bindemittel besprüht. Dieses Bindemittel kann in bekannter Weise mittels eines Luftstromes zugeführt werden, der gleichzeitig Wassernebel enthalten kann. Das sich auf dem Förderband 9 bildende Faservlies 4 verläßt die Knmmer 1 als endloses Produkt.
- wie bei dem Bezugszeichen 4a angedeutet ist.
- In die Kammer i ragt ein Abgaskanal 8 hinein, an welchem erfindungsgemäß Nebeldüsen 9 zum Einsprühen von Wasser an gebracht sind. Dieser Kanal fiihrt zu einem T-förmigen Zweigrohr 10 mit den Abweigen 10a, 1Oh, in welehom eine schwenkbare Klappe 11 vorgesehen ist, so <laß wahlweise der Filter 12, wie in der Darstellung gemäß Fig. 1, oder der Filter 13 mit den Abgasen beaufschlagt werden kann. Die Filter 12 und 11 weisen Filterelemente 14, 15 niif, die erfindungsgemäß mit geringem Raumgewicht, geringem Durchflußwiderstand und großer Filtertiefe ausgelegt sind. Von den Filtern 12, ii führen Rohre 16, 17 für die gereinigte Abluft zu einem Sammelrohr 18, welches zu einem gemeinsamen Ventilator 19 führt, von welchem die Abluft unbedenklich in die Atmosnhare abgeleitet werden kann.
- Wie Fi F. 2 veranschaulichen soll, sind die Filterelemente 2n der Filter so locker, d.h. mit einem so geringen D1irrhflißwiderstand, aufgebaut, daß die auszuscheidenden Nebeltröpfcpn der klebenden n Stoffe 21 bis weit in das Tnnere des Filterelementes 20 eindringen können. Die Filterelemente snl 1 en also eine Akkumulatorwirkung erhalten d .h. der 711 reinigende Abgasstrom wird derart durch die Filterelemente gefübrt, daß die Ahscheidung der Nobeltröpfchen, wie gesagt, nicht nur alle der Oberflache des Filterelementes erfolgt, sondern durch Auswahl eines Filtervlieses mit geringem Raumgewicht und geringem Durchflußwiderstand und einer vorzugsweisen Stärke von mehreren Zentimetern erreicht wird, daß die Abscheidi1ng glsichzeitig in einer Tiefe von mehreren Zentimetern in dem gesamten Filterelement erfolgt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich die Filteroberflache nicht nach kurzer Betriebszeit zusetzt und daß die abgeschiedenen Stoffe in regelmäßigen Abständen mit den aufgeladenden Filterelementen ans der Anlage ausgebaut und beispielsweise in einer Müllverbrennungsanlage wirtschaftlich beseitigt werden können.
- Zur Erhöhung der Ahscheidewirkung und zur Vermeidung der Aushärtung des in den Filtern abgeschiedenen klebenden Stoffes, z.B. des Bindemittels. wird vor der Filterkammer, wie beschrieben, iiber nebeldüsen Wasser in den Abl6uftstrom eingodiivst. Die eingedüste Wassermenge wird so eingestellt, daß die Fiterkerzen während des Betriebes gut durchfeuchtet sind, jedoch nicht abtropfen.
- Gemäß einem bevorzugten Ausführungsh-eispiel der Erfindung wird die Filtervorrichtung fiir den Abluftstrom der Sammekammer fiir eine Produktionsanlage fiir Steinwolle mit einer Stundenleistung von etwa 3 Tonnen vorgesehen. Jede der beiden wechselseitig zu betreibenden Filterkammern 12, 13 (Fig. 1) ist mit vorzugsweise fünfzig Filterkerzen mit je 50 cm Durchmesser und 1,6 m Länge ausgerüstet. Als Filterelement wird auf die Stützkörbe der Filterkerzen eine 6 cm dicke Steinwollmatte mit einem Raumgewicht von 30 kg/m3 aufgebracht. Dem Filter kann, den Produktionsbedingungen entsprechend; ein Abluftstrom von etwa 85000 Nm3/h mit einem Gesamt-C-Gehalt von etwa 160 mg/Nm3 zugefiihrt werden.
- Zur Befeuchtung der Filterkerzen werden in den Abluftstrom etwas 600 liter Wasser / h eingediist. Durch das vor der Filterkammer in den Abluftstrom eingedüste Wasser gelingt es, eine Aushärtung des abgeschiedenen Bindemittels zu vermeiden, so daß die Filterkammer gemäß diesem Aiisfiihrungsbei spiel fünf Tage kontinuierlich unter konstanten Betriebsbedingungen betrieben werden kann. Nach einer fünftägigen Betriebsdauer werden die aufgeladenen Fi lterkerzen ausgebaut.
- Die auf das Stiitzgewebe aufgebrachten Steinwolimatten werden abgezogen und in einem Container zu einer Müllverbrennungsanlaqe transportiert. Kontrollmessungen haben bestätigt, daß hinter der Filteranlage sich ein Gesamt-C-Gehalt von 3 33 mg/Nm bei der Messung mit einem Flammenionisationsdetektor, bzw. von 26 mg/Nm3 bei der Messung über Adsorptionsröhrchen mit Silicaqelfüllung ergibt. Diese Werte sind nur ein Drittel oder ein Viertel dessen, was in den Sammelkammerabaasen als zulässig angesehen wird.
- Gemaß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Filterelemente aus Wirrfaservlies gebildet, und zwar kann dieses Wirrfaservlies sowohl materialmäßig aus Mineralwolle, also z.B. Steinwolle oder Glaswolle bestehen, als auch aus einem Faservlies mit Fasern auf Kunststoffbasis.
- Die Dicke dieser Filterelemente beträgt etwa i0 mm bis 200 mm, vorzugsweise 40 mm bis 50 mm. Das Gewicht der Wirrfaservliese soll je nach Anwendung der Filterelemente mindestens 0,5 kg/m2 bis 5 kq/m2, vorzuqsweise 1,5 kg/m2 bis 2 kg/m2, betragen.
- Bei Verwendung derartiger Filterelemente ergibt sich der wesentliche Vorteil der Filter- Tiefenwirkung, d.h. die auszufilternden Teilchen werden nicht schon auf der Einqanqsoberflhe des Filterelementes festgehalten, sondern die Anlagenung der Teilchen erfolgt verstreut über die gesamte ncke des Filterelementes L e e r s e i t e
Claims (7)
- P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren ziim Reinigen von Ahgaqen, welche Neheltröpfchen aus unter Verarbeitungsbedingungen nicht verdampfenden klebenden Stoffen, insbeondere Farb-, Har7- oder Hindemittel, enthalten, wobei die Abgase mit Wasser behaudelt und gefiltert werden, dadnrch gekennzeichnet, daß das Wasser derart fein verteilt nach Art eines Nebels in den Abgasstrom eingefiihrt wird, daß das anschließende Filtern des Abgasstromes winter Durchfeuchtung des Filters erfolgt, llnd daß das Filtern bei geringem Durchflußwiderstand und großer Filtertiefe vorgenommen wird.
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei an einem Abgaskanal ein mit Wasserzufuhr versehener Filter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wasserzufuhr in die zu reinigenden Abgase vor dem Filter (12, 13) Nebeldüsen (9) vorgesehen sind, und daß der Filter Filterelemente (14, 15; 20) mit geringem Raumgewicht geringem Durchflußwiderstand und großer Filtertiefe aufweist.
- 3. Vorrichtllng nach Ans,nruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (14, 15; 20) aus Mineralwolle-, vorzugsweise Steirnolle-Filterv1iesen mit einer solchen geflockten oder gerichteten Faser- oder Fadenstruktur bestehen, daß die abzuscheidenden Nebeltröpfchen bis zu mehreren 7entimetern Tiefe in das Filtervlies eindringen können.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Filterelemente (14, 15) in Form an sich bekannter Filterkerzen ausgebildet sind.
- 5. Vorrichtung nach einem der Anspriiche 2 bis 4, dadurch zekennzei chnet, daß an den Abgaskanal (8) zwei oder mehrere mit Filterelementen (14, 15) ausgestattete Kammern (12, 13) angeschlossen sind, welche wahlweise abwechselnd (11) einschaltbar und an einen gemeinsamen Ventilator (19) angeschlossen sind.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenneichnet, daß die Nebeldiisen (9) derart gewählt oder einestellt sind, daß die Filterelemente (14, 15; 20) wjhrend des Betriebs gut durchfeuchtet, jedoch nicht tropfens sind.
- 7. Vorrichtunq nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch aekennzeichnet, daß die Filterelemente aus Wirrfaservlies von etwa 10 mm bis 200 mm Dicke, vorzuqsweise 40 mm bis 50 mm Dicke, und mit einem Gewicht von mindes-2 tens 0,5 kg/rn2 bis 5 kq/m , vorzugsweise 1,5 kg/m bis 2 2 kg/m , gebildet sind.
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