DE2736109C3

DE2736109C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ozon aus Fluiden

Info

Publication number: DE2736109C3
Application number: DE19772736109
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr.jur. 8000 München Kuhn
Original assignee: GARCHING INSTRUMENTE GESELLSCHAFT ZUR INDUSTRIELLEN NUTZUNG VON FORSCHUNGSERGEBNISSEN MBH 8000 MUENCHEN DE
Current assignee: GARCHING INSTRUMENTE GESELLSCHAFT ZUR INDUSTRIELLEN NUTZUNG VON FORSCHUNGSERGEBNISSEN MBH 8000 MUENCHEN DE
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE2736109B2; DE2736109A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen 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 oder Flüssigkeiten, zur Sterilisierung, auch von Wasser, oder in der chemischen Analyse. 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 Konzentrationen 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 absorbiert 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 Steilen, wo Ozon aufgrund seiner Giftigkeit oder aus anderen Gründen beseitigt werden soll, vielfach verbietet oder konstruktive Probleme aufwirft.

'> Die Entfernung von Ozon aus einem Luftstrom durch Kontaktieren des Luftstroms mit einem durch Verkohlung eines kohlenstoffhaltigen Materials, z. B. Holz, hergestellten Adsorptionsmittels ist bereits aus »Wasser, Luft und Betrieb 13« (1969), Seite 22, Einleitung

ίο Seite 22, linke Spalte, Absatz 2, mittlere Spalte, Absatz I, Seite 23, rechte Spalte, Absatz 2 und Tabelle Il bekannt. Bei Verwendung von Aktivkohlegranulat sind jedoch erhebliche Schichtdicken erforderlich, um eine deutliche Ozonverminderung zu erzielen. Weiterhin müssen Vorkehrungen getroffen werden, um ein Mitreißen von Granulatteilchen bzw. Kohlestaubteilchen zu verhindern.

Diese Nachteile werden vermieden, wenn beim Verfahren zum Entfernen von Ozon aus Fluiden, bei dem das Fluid mit einem durch Verkohlung eines kohlenstoffhaltigen Materials hergestellten Sorptionsmittel kontaktiert wird, erfindungsgemäß ein Sorptionsmittel eingesetzt wird, welches aus Zellulosefasern durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß unter Aufrechterhaltung der Faserstruktur bis zur völligen Verkohlung erhalten wird.

Die durch Erhitzen unter Sauerstoffabschluß verkohlten Zellulosefasern weisen eine besondere Affinität zu Ozon auf und stellen ein besonders einfaches, billiges

jo und mit geringstem Raumbedarf auskommendes Mittel zur Beseitigung von Ozon dar.

Geeignete Zellulosefasern für die Gewinnung des beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Sorptionsmittels sind die natürlichen Zellulosefasern, wie Ramie-, Flachs-, Hanf- und Baumwollefasern, 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.'Hiefbei'Kanrfes sich um ein Vlies oder um ein in üblicher Weise gewebtes Gewebe, vorzugsweise in Leinenbindung oder einer ähnlichen offenen Bin· dungssiruktur, handeln.

Besonders bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung ein bekanntes, aus verkohlten Zellulosefasern bestehendes Gewebe mit einer Reißfestigkeit zwischen 0,5 und 3 kg/cm², einer spezifischen Oberfläche von 900 bis 14OOm²/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 erstehend angegebenen Eigenschaften hinsichtlich Reißfestigkeit, spezifischer Oberfläche und elektrischer Leitfähigkeit aufweist.
Es wurde gefunden, daß ein derartiges verkohltes

Zellulosefasergewebe mit einer Dicke von 0,5 mm in der Lage ist, die von einer 150-Watt-Xenonlanipe erzeugte Ozonmenge permanent zu beseitiger·, 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 au: mehreren Lagen bestehenden Gewebeschicht, betrag! 0,5 bis 3 mm.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem rohr- oder kastenartigen Rahmen und netzartigen Haltemitteln, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sich über den offenen Querschnitt des Rahmens wenigstens eine Bahn aus durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß verkohltem Zellulosefasergewebe erstreckt, sie eine Fluidpumpe umfaßt, die im Rahmen derart angeordnet ist, daß dis Fluid durch die Fasergewebebahn hindurchbe-./egt wird, und daß die netzartigen Haltemittel wenigstens an der Fluidabströmungsseite der Gewebebahn parallel zu dieser und an ihr direkt anliegend angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch die Zeichnung erläutert.

Ein kastenförmiger, im oberen Teil unterteilter Rahmen 11, 1 la 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 Sorptionsschicht, die aus den drei Gewebebahnen 2 und den beiden Netzen 4 besteht, derart angeordnet, daß die Luft aus dem unteren Teil des Rahmens 11a in den oberen Rahmenteil 11 und durch die Bahnen 2 gesaugt wird.

ί Im Inneren des Rahmens 11a befindet sich eine Xenonlampe 5. Dieser gegenüber ist in der Wand des Rahmens lla ein Fenster 6 zum Austritt der erzeugten Strahlen angeordnet.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung betrug die

ίο Höhe des Rahmens 11 50 mm, die drei Bahnschichten 2 wiesen zusammen eine Dicke 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 Ozonbeseiti-

2u gung zu lösen. Ein besonderer Vorteil ist dabei darin zu sehen, daß in schon vorhandene Anlagen mit denkbar geringem Aufwand eine erfindungsgemäße Ozonentfernungsanlage installiert werden kann. Typische Anwendungsmöglichkeiten sind neben Geräten, die energierei-

>i ehe Strahlungen und damit auch Ozon erzeugen, technische Anlagen, in denen Ozon als Reagenz verwendet wird, hochfließende Flugzeuge, die sich ozonreichen Schichten nähern und durch Außenluft belüftet werden oder Belüftungseinrichtungen in Kern-

H> reaktoranlagen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entfernen von Ozon aus Fluiden, bei dem das Fluid mit einem durch Verkohlung eines kohlenstoffhaltigen Materials hergestellten Sorptionsmittel kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sorptionsmittel eingesetzt wird, welches aus Zellulosefasern durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß unter Aufrechterhaltung der Faserstruktur bis zur völligen Verkohlung erhalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem rohr- oder kastenartigen Rahmen und netzartigen Haltemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sich über den offenen Querschnitt des Rahmens wenigstens eine Bahn (2) aus durch Erhitzen unter Sauerstoffausschluß verkohltem Zellulosefasergewebe erstreckt, sie eine Fluidpumpe (3) umfaßt, die im Rahmen (1) derart angeordnet ist, daß das Fluid durch die Fasergewebebahn hindurchbewegt wird, und daß die netzartigen Haltemittel (4) wenigstens an der Fluidabströmungsseite der Gewebebahn parallel zu dieser und an ihr direkt anliegend angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (2) eine Gesamtdicke von 0,5 bis 3 mm aufweisen.

4. Verrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Gewebebahn oder Gewebebahnen zwei netzartige Haltemittel (4) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) auf der Fluidzustromseite der Bahn (2) wenigstens eine Gasentladungsröhre oder UV-Strahlen erzeugende Röhre (5) aufweist.