-
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