DE2736109A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von ozon aus fluiden - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ozon aus
• Fluiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Ozon aus Fluiden.
• Ozon stellt eines der stärksten bekannten Oxidationsmittel dar. Aufgrund dieser Eigenschaft wird es in der Technik und in der Chemie zu vielen Zwecken benutzt, beispielsweise zur Reinigung von Fetten, Flüssigkeiten und dergleichen, zur Sterilisierung, auch von Wasser, in der chemischen Analyse usw.. Außerdem entsteht Ozon unerwünschterweise in der Nähe von energiereichen Strahlungsquellen, insbesondere von Gasentladungsröhren und anderen Uv-Strahlung erzeugenden Geräten.
• Schließlich findet sich Ozon auch in merklichen Konzentratinen in den höheren Luftschichten des Gasmantels der Erde.
• Ozon stellt aber auch ein außerordentlich starkes Gift dar.
• Es wird angenommen, daß seine schädliche Wirkung auf der Oxidation von ungesäuerten Fettsäuren und Fettsäurederivaten, die in den Hautschichten eine Vitaminfunktion erfüllen, beruht. Sowohl bei der technischen Anwendung von Ozon als auch bei der ungewollten Bildung von Ozon durch elektrische Geräte oder hohen Temperaturen besteht daher Bedarf an einem einfachen Verfahren zur Entfernung von Ozon aus Fluiden, also gasförmigen oder flüssigen Stoffen.
• Es ist bekannt, daß Ozon an Kieselgel adsorbiert oder durch gelöste, leicht reduzierbare Stoffe chemisch beseitigt werden kann. Diese Mittel und Verfahren sind jedoch aufwendig und platzraubend, so daß sich ihre Verwendung in breitestem Umfang an allen Stellen, wo Ozon aufgrund seiner Giftigkeit oder aus anderen Gründen beseitigt werden soll, vielfach verbietet oder konstruktive Probleme aufwirft.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die überraschende Feststellung zugrunde, daß durch Erhitzen unter Sauerstoffabschluß verkohlte Zellulosefasern eine besondere Affinität zu Ozon aufweisen und daher ein besonders einfaches, billiges und mit geringstem Raumbedarf auskonnendes Mittel zur Beseitigung von Ozon darstellen.
• Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Entfernung von Ozon aus Fluiden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Fluid mit einem Zellulosefaserderivat in innige Berührung gebracht wird, welches aus der Zellulosefaser durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß unter Aufrechterhaltung der Faserstruktur bis zur völligen Verkohlung erhalten wurde.
• Geeignete Zellulosefasern für die Gewinnung des erfindungsgemäß verwendeten Zellulosefaserderivats sind die natürlichen Zellulosefasern, wie Ramie-, Flachs-, Hanf- und Baumwollefasern und dergleichen, sowie künstlich hergestellte Zellulosefasern, beispielsweise aus regenerierter Zellulose, Zelluloseäthern oder Zelluloseestern. Die Herstellung erfolgt durch vorsichtige Erhitzung unter Sauerstoffausschluß, wobei die Verkohlung nicht so weit durchgeführt werden darf, bis die Fasern ihre Elastizität und Biegsamkeit oder gar ihre Struktur verlieren. Vorzugsweise wird das Zellulosefaserderivat in Form eines Zellulosefasergewebes verwendet. Hierbei kann es sich um ein Vlies oder um ein in üblicher Weise gewebtes Gewebe, vorzugsweise in Leinenbindung oder einer ähnlichen offenen Bindungsstruktur, handeln.
• Besonders bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung ein bekanntes, aus verkohlten Zellulosefasern bestehendes Gewebe mit einer 2 Reißfestigkeit zwischen 0,5 und 3 kg/cm2, einer spezifischen Oberfläche von 900 bis 1400 m2/g und einer elektrischen Leitfähigkeit in Geweberichtung von 10 bis 25 Ohm/cm2.
• Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren verkohlten Zellulosefasern sind gegen Flüssigkeiten, wie Wasser, beständig und können aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit zum Beispiel sogar als Heizelemente zum Erhitzen von Gasen oder Wasser eingesetzt werden, ohne dabei ihre Brauchbarkeit zur Ozonentfernung zu verlieren.
• Hervorragende Ergebnisse wurden im Rahmen der Erfindung beispielsweise mit einem gewöhnlichen Leinentuch erzielt, welches in der oben beschriebenen Weise verkohlt wurde und in diesem Zustand die vorstehend angegebenen Eigenschaften hinsichtlich Reißfestigkeit, spezifischer Oberfläche und elektrischer Leitfähigkeit aufweist.
• Es wurde gefunden, daß ein derartiges verkohltes Zellulosefasergewebe mit einer Dicke von etwa 0,4 bis 0,5 mm in der Lage ist, die von einer 150 Watt Xenonlampe erzeugte Ozonmenge permanent zu beseitigen, wenn man dafür Sorge trägt, daß die ozonhaltige Luft in der Umgebung dieser Lampe durch wenigstens eine Lage dieses Gewebes, vorzugsweise durch zwei bis drei Lagen, strömt. Die Gesamtdicke einer derartigen, gegebenenfalls aus mehreren Lagen bestehenden Gewebeschicht, beträgt 0,5 bis 3 mm.
• Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher auch eine Vorrichtung zur Entfernung von Ozon aus Fluiden, welche gekennzeichnet ist durch einen rohr- oder kastenförmigen Rahmen, über dessen offenen Querschnitt sich wenigstens eine Bahn aus verkohltem Zellulosefasergewebe, welches durch Erhitzen des Gewebes unter Sauerstoffausschluß erhalten wurde, erstreckt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch die beigefügte Zeichnung erläutert. In dieser stellen dar: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die aus einem geschlossenen Rahmen 1, der z. B. rohr- oder kastenförmig sein kann und wenigstens eine offene Seite aufweist, einer wenigstens eine offene Seite des Rahmens überspannenden Bahn 2 aus verkohltem Zellulosefasergewebe und-einem Klemmring oder entsprechendem Befestigungsmittel 11, welches die Gewebebahn 2 auf dem Rahmen 1 festhält, besteht.
• Die hier gezeigte Ausführungsform eignet sich speziell in solchen Fällen, wo das Fluid, aus dem das Ozon entfernt werden soll, bereits eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit aufweist, um die Gewebebahn vollständig durchströmen zu können.
• Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Zwangs strömung des Fluids durch die Gewebebahn hindurch erzeugt wird.
• Ein kastenförmiger, im oberen Teil unterteilter Rahmen 11, 11a enthält in seinem Oberteil drei Bahnen 2 aus verkohltem Zellulosefasergewebe, welche zwischen zwei Drahtnetzen 4 gehalten werden. Eine Fluidpumpe 3, die ein Lüfterrad enthält (nicht gezeigt), ist über der Absorptionsschicht, die aus den drei Gewebebahnen 2 und den beiden Netzen 4 besteht, derart angeordnet, daß die Luft aus dem unteren Teil des Rahmens 11 a in den oberen Rahmenteil 11 und durch die Bahnen 2 gesaugt wird.
• Im Inneren des Rahmens 11a befindet sich eine Xenonlampe 5.
• Dieser gegenüber ist in der Wand des Rahmens 11a ein Fenster 6 zum Austritt der erzeugten Strahlen angeordnet.
• Bei einer Ausführungsform entsprechend Fig. 3 betrug die Höhe des Rahmens 11 50 mm, die drei Bahnschichten 2 wiesen zusammen eine Dichte von 1,2 mm auf. Die Xenonlampe 5 besaß eine Leistung von 150 Watt.
• Der bei einer derartigen Lampe stark und störend auftretende Ozongeruch wurde durch die beschriebene Anordnung vollständig beseitigt. Auch nach monatelangem Betrieb konnten außerhalb der Vorrichtung keine Ozonspuren festgestellt werden.
• Die Erfindung ermöglicht es, auf besonders einfache und platzsparende Weise das Problem der Ozonbeseitigung zu lösen. Ein besonderer Vorteil ist dabei darin zu sehen, daß in schon vorhandene Anlagen mit denkbar geringem Aufwand eine erfindungsgemäße Ozonentfernungsanlagen installiert werden kann. Typische Anwendungsmöglichkeiten sind neben Geräten, die energiereiche Strahlungen und damit auch Ozon erzeugen, technische Anlagen, in denen Ozon als Reagenz verwendet wird, hochfliegende Flugzeuge, die sich ozonreichen Schichten nähern und durch Außenluft belüftet werden, Belüftungseinrichtungen in Kernreaktoranlagen und dergleichen.

Claims (13)

1. Patent an sprüche 1. Verfahren zur Entfernung von Ozon aus Fluiden, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Fluid mit einem Zellulosefaserderivat in innige Berührung gebracht wird, welches aus der Zellulosefaser durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß unter Aufrechterhaltung der Faserstruktur bis zur völligen Verkohlung erhalten wurde.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Zellulosefaserderivat in Form eines verkohlten Zellulosefasergewebes verwendet wird, welches eine Reißfestigkeit zwischen 0,5 und 3 kg/cm, eine spezifische Oberfläche von 900 bis 1400 m2/g und eine elektrische 2 Leitfähigkeit in Geweberichtung von 10 bis 25 Ohm/cm2 aufweist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als Fluid Luft oder ein anderes, den menschlichen oder tierischen Atemwege zuführbares Gas verwendet wird.
4. 4. Vorrichtung zur Entfernung von Ozon aus Fluiden, g e -k e n n z e i c h n e t durch einen rohr- oder kastenartigen Rahmen (1), über dessen offenen Querschnitt sich wenigstens eine Bahn (2) aus durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß verkohltem Zellulosefasergewebe erstreckt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine Fluidpumpe (3), die im Rahmen (1) derart angeordnet ist, daß das Fluid durch die Fasergewebebahn hindurchbewegt wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, g e k e n n -z e i c h n e t durch netzartige Haltemittel (4), die wenigstens an der Fluidabströmungsseite der Gewebebahn parallel zu dieser und an ihr direkt anliegend angeordnet sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das netzartige Haltemittel (4) aus einem Metall-, Kunststoff- oder Mineraldrahtnetz besteht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zu beiden Seiten der Gewebebahn oder Gewebebahnen zwei netzartige Haltemittel (4) angeordnet sind.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fluidpumpe ein Lüfterrad aufweist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fluidpumpe ein Schraubenrad aufweist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rahmen (1) auf der Fluidzustromseite der Bahn (2) wenigstens eine Gasentladungsröhre oder W-Strahlen erzeugende Röhre (5) aufweist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Röhre (5) eine Xenonlampe ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine oder mehrere Gewebebahnen (2) mit einer Gesamtdicke von 0,5 bis 3 mm vorgesehen sind.