DE2930645A1 - Fixing ceramic filter compsn. porosity - by adding foamed saponified carboxylic acid glyceride foam-stabilised with alkylol-amide or modified polysiloxane - Google Patents

Fixing ceramic filter compsn. porosity - by adding foamed saponified carboxylic acid glyceride foam-stabilised with alkylol-amide or modified polysiloxane

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DE2930645A1 DE19792930645 DE2930645A DE2930645A1 DE 2930645 A1 DE2930645 A1 DE 2930645A1 DE 19792930645 DE19792930645 DE 19792930645 DE 2930645 A DE2930645 A DE 2930645A DE 2930645 A1 DE2930645 A1 DE 2930645A1
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Abstract

In the prodn. of ceramic filter compsns. required ceramic filtering effect porosity is achieved by introducing foamed partly- or fully saponified glycerides, (A), of satd. and unsaturated carboxylic acids with the addn. of foam stabilisers, esp. fatty acid alkylolamides and polyalkylene glycol-modified polysiloxanes into the ceramic raw material before drying and fixing. Ceramic filters can replace standard material filters and in some cases active C filters. Filters which cannot be regenerated can be used as insulating or building materials. Pore size can be controlled to achieve pre-determined filtration properties and flow-rates. The low ceramic material cost is not increased. The filters can have desired shapes. High porosity of ceramic compsns. reduces firing times and energy consumption. The ceramic compsns. are resistant to aggressive materials and can be regenerated. Pollution during filter mfr. is prevented.

Description

Verfahren zur Herstellung von keramischen Filtermassen.Process for the production of ceramic filter media.

In der Industrie werden in zunehmendem Fße Filter für die verschiedensten Prozesse benötigt. Bei der Trinkwasseraufbereitung und Abwasserbeseitigung sind Filter ebenso unentbehrlich, wie zur Klärung von Bier oder Für die Reinigung von Rauchgasen odn-r zum Filtern der Luft; im Falle von Klimaanlagen.Filters for a wide variety of applications are increasingly being used in the industry Processes needed. In drinking water treatment and wastewater disposal are Filters are just as indispensable as for clarifying beer or for cleaning Flue gases odn-r for filtering the air; in the case of air conditioners.

In den meisten Fällen stellen Filter Verschleißteile dar, unabhängig aus welchem Material diese hergestellt sind, die nicht regeneriert werden können, sondern nach deren Sättigung mit den ausgefilterten stoffen vernichtet werden rniissen-Wegen der Vielzahl der Anwendungen und der unterschiedlichen Anforderungen an die Durchlässigkeit, bzw. den Filtereffekt war es bisher erforderlicll, eine Vielzahl von Filtern der unterschiedlichsten Zusammensetzungen und Bauformen herzustellen uIld zur Verfügung zu haben.In most cases, filters are wearing parts, regardless what material these are made of, which cannot be regenerated, but after their saturation with the filtered-out substances, crack paths are destroyed the multitude of applications and the different requirements for permeability, or the filter effect, it was previously necessary to use a large number of filters A wide variety of compositions and designs are available to have.

Nicht zuletzt muß darauf hingewiesen werden, daß bestimmte Filtermassen, wie z.B. Aktivkohole sehr kostspielig sind und sich nach bestimmten Anwendungen ebenfalls einer Regeneration widersetzen.Last but not least, it must be pointed out that certain filter media, such as activated alcohols are very expensive and depend on certain uses also oppose regeneration.

Somit werden einzelne Anwendungen mit hohen Unkosten belastet, was einem unftangreichen Einsa nachteilig gegenübersteht.Thus, individual applications are burdened with high costs, what is disadvantageous to an inadequate one.

Es wurden in der Vergangenheit Versuche unternommen, Filter aus Porzellan herzustellen, die durch Ausglühen regenerierbar sein sollten. Bei diesen Filtern ist es aber bisher nicht gelungen, eine ausreichend poröse Struktur herzustellen, die hohe Durchlaufmengen gestattet, um diesen Filter ein größeres Einsatzgebiet zu öffnen.Attempts have been made in the past to make filters out of porcelain that should be regenerable by annealing. With these filters but so far it has not been possible to produce a sufficiently porous structure, the high flow rates allowed this filter to have a wider area of application to open.

Vielmehr ist es so, daß diesem Filtertyp die zu filternden Stoffe unter Druck angeboten werden müssen, bzw. ein Unterdruck auf der Filtratseite vorbanden sein muß, um einen Durchfluß zu bewirken oder die Drwohfluß»ate auf nutzbare Mengen zu erhöhen.Rather, it is the case that this type of filter contains the substances to be filtered must be offered under pressure, or a negative pressure must be applied on the filtrate side must be to cause a flow or the Drwohfluss »ate to increase to usable amounts.

Daher sind den Porzellanfiltern spezielle Anwendungen, wie in analytischen Labors und bei bestimmten, sehr agressiven zu filternden Stoffen vorbehalten geblieben, da deren oben angeführte Eigenschaften einer größeren Anwendung hinderlich entgegenstehen.Therefore, the porcelain filters are special applications, such as in analytical Reserved for laboratories and for certain very aggressive substances to be filtered, because the properties listed above prevent them from being used on a larger scale.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe 6ugflinde, ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Filtermassen mit ausreichender Porosität zu schaffen, die hohe Durchlaufmengeestatten und die holme chemische und physikalische Stabilität derartiger Filtermassen praktisch nutzbar zu machen.The object of the present invention was now to provide a method to create ceramic filter media with sufficient porosity, the high throughput and the holme chemical and physical stability to make such filter media practically usable.

Die weitere Aufgabenstellung war die Anpassung und Steuerung der Porengröße innerhalb der keramischen flesso zur gezielten Herstellung von keramischen Filtermassen mit vorherbestimmbaren Filtereigenschaften und spezifischen Durchlaufraten.The further task was the adjustment and control of the pore size within the ceramic flesso for the targeted production of ceramic filter media with predeterminable filter properties and specific throughput rates.

Dabei sollte das erfindungsgemäße Verfahren die niedrigen Herstellungskosten von Keramikmassen und Keramikmaterial im allgemeinen nicht wesentlich erhöhen, um so die Erzeugung einer Reihe von Filtern und Filtermaterialien auf Keramikbasis für eine Vielzahl von Anwendungen zu gestatten.The method according to the invention should have low manufacturing costs of ceramic masses and ceramic material in general do not increase significantly to such as the production of a range of ceramic-based filters and filter materials for a variety of applications.

Die als Ziel gesetzten Aufgaben werden von dem erfindungsgemäßen Verfahren voll erfüllt.The objectives set as a goal are achieved by the method according to the invention fully fulfilled.

Zur Herstellung keramischer Filtermassen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die als Filtermasse vorgesehenen Keramik-Grundsubstanzen, die vorzugweise aus Ton-, Steingut- und porzellanähnlichen Mischungen bestehen, in der branchenublich bekannten Weise aufbereitet und geschlämmt.For the production of ceramic filter masses according to the invention First, the ceramic base substances provided as the filter material are used, which are preferably made of clay, earthenware and porcelain-like mixtures exist, prepared and slurried in the usual way known in the industry.

Hiervon getrennt werden geeignete, teil- oder vollverseifte Glyceride von gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren unter Zusatz von Schaumstabilisatoren, insbesondere Fettsäurealkylolamiden und mit Polyalkylenglykolen modifizierten Polysiloxanen in einer geeigneten Mischvorrichtung durch Einbringen von Luft oder anderen, geeigneten Gasen mittels Düsenanordnungen unter konstrollierten Bedingungen verschäumt, bis sich ein stabiler Schaum mit den erforderlichen Porengrößen gebildet hat.Suitable, partially or fully saponified glycerides are separated from this of saturated and unsaturated carboxylic acids with the addition of foam stabilizers, in particular fatty acid alkylolamides and polysiloxanes modified with polyalkylene glycols in a suitable mixing device by introducing air or other suitable Gases foamed by means of nozzle arrangements under controlled conditions until a stable foam with the required pore sizes has formed.

Der Verschäumungsvorgang kann mit geringfügig schle schlechteren Ergebnissen und eingeschränkter Reproduziergenauigkeit auch durch Einbringen von Luft oder anderen geeigneten Gasen mittels Rührwerken erfolgen, deren Umdrehungszahl groß genug und deren Rührschaufeln geeignet ausgebildet sind, um die einzubringenden Gase in feiner Verteilung in den schaumstabilisierten, teil- oder vollverseiften Carbonsäureglyceriden einzurühren und darin zu binden.The foaming process can result in slightly poorer results and limited reproducibility, also due to the introduction of air or others suitable gases by means of agitators, the speed of which is large enough and whose agitator blades are designed to fine-tune the gases to be introduced Distribution in the foam-stabilized, partially or fully saponified carboxylic acid glycerides stir in and bind in it.

Der nach einem der vorgenannten Verfahren erzeugte, stabilisierte Schaum wird anschließend der aufbereiteten Keramik-Rohmasse in einer zur Erzeugung der erforderlichen Filtereigenschaften benötigten Menge beigegeben und mit Rührwerken homogen mit der Keramik-Rohmasse vermengt.The stabilized one produced by one of the aforementioned processes Foam is then used to generate the processed raw ceramic mass the required amount added to the required filter properties and with agitators mixed homogeneously with the ceramic raw material.

Dabei wird durch den stabilisierten Schaum eine vom Mengenverhältnis zwischen Keramik-Rohmasse und Schaum bestimmte, definierte Porosität erzeugt, die durch die Oberflächenspannung der Schaumbläschen während der nachfolgenden Trockenperiode erhalten bleibt. Nach der Trocknung wird diese Porosität durch das Keramikmaterial selbst auf- rechterhalten und über den Brennvorgang hinweg stabil erhalten, bei nur geringfügiger Veränderung der Bläschengrößen.The stabilized foam creates a proportion of the amount between the ceramic raw material and the foam, certain, defined porosity is created which by the surface tension of the foam bubbles during the subsequent dry period preserved. After drying, this porosity is due to the ceramic material even up right and stable throughout the burning process obtained with only a slight change in the size of the vesicles.

Die so erzielte poröse Keramik-Rohmasse wird in die gewünschte Form gebracht und mittels herkömmlicher Verfahren getrocknet und gebrannt.The porous ceramic raw material obtained in this way is given the desired shape brought and dried and fired by conventional methods.

Durch die hohe Porosität der keramischen Filter-Massen sind gegenüber dem normalen-Keramik-Vollmaterial erheblich reduzierte Brennzeiten und damit eine erhebliche Energieeinsparung zu erzielen.Due to the high porosity of the ceramic filter masses are opposite the normal ceramic solid material significantly reduced firing times and thus a to achieve considerable energy savings.

Die gebrannte, aufgeschäumte Keramikmasse gewinnt ausserdem gegenüber der nichtverschäumten Normalkeramik erheblich an Bruchfestigkeit.The fired, foamed ceramic mass also wins over against of the non-foamed normal ceramics considerably in terms of breaking strength.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten keramischen Filtermassen sind Je nach Zusammensetzung auch für die Filtration agressver Stoffe geeignet und lassen sich bedingt ree:irieren.The ceramic produced by the process according to the invention Depending on their composition, filter media are also suitable for the filtration of aggressive substances suitable and can be ree: irieren conditionally.

Sie können andere Filter voll und Aktvkohlefilter in einigen Fällen vorteilhaft ersetzen bei obzeitiger Reduktion der Kosten.You can use other full filters and activated charcoal filters in some cases advantageously replace if the costs have already been reduced.

Das Filtermaterial ist aus natürlichen Grundetotten gewonnen und steht kostengünstig und in absolut ausreichender Menge zur Verfügung.The filter material is obtained from natural ground dead and stands inexpensive and available in absolutely sufficient quantities.

Bei der Herstellung der keramischen Filtermassen treten keine Umweltbelastungen auf und der Filter kann, sofern keine Regeneration möglich, nach einer Wärmebehandlung noch als Bau- und Dimstoff Verwendung finden, so daß die z.B. bei der Wasseraufbereitung und in großindustriellen Prozessen anfallenden erheblichen Mengen an gesättigtem Filtermaterial noch nutzbringend verwendet werden können.There are no environmental impacts in the manufacture of the ceramic filter media and the filter can, if regeneration is not possible, after a heat treatment can still be used as building and dim material, so that they can be used, for example, in water treatment and in large-scale industrial processes significant amounts of saturated Filter material can still be used usefully.

Unter Berücksichtigung sämtlicher Gesichtspunkte können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Filtermassen herkömmlicher Filter nicht nur kostengünstig ersetzen, sondern ermoß lichen darüber hinaus Anwendungen in Trennprozessen, die bisher aufgrund des Kostenfaktors in anderer Form vollzogen werden mußten.Taking into account all aspects, the after Filter masses of conventional filters produced by the method according to the invention not only replace inexpensively, but also enable applications in separation processes, which previously had to be carried out in a different form due to the cost factor.

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung von keramischen Filtermassen. Process for the production of ceramic filter media. P a t e n t a n s p r ü c h e : 11. Verfahren zur Herstellung von keramischen Filtermassen, dadurch oekenn e-ichnet, daß die zur Brzielung des Filtereffektes erforderliche Porosität der Keramikmasse durch Einbringen von verschäumten, teil-, oder vollverseiften Glyceriden von gesättigten und ungesättigten Grbonsuren unter Zusatz von Schaumstabilisatoren, insbesondere Fettsäurealkylolamiden und mit Polyalkylenglykolen modifizierten Polysiloxanen in die Keramik-Rohmasse vor den Trocken- und Brennvorgang erfolgt. P a t e n t a n s p r ü c h e: 11. Process for the production of ceramic filter masses, thereby oekenn e-ichnet that the for targeting the filter effect required porosity of the ceramic mass by introducing foamed, partially, or fully saponified glycerides of saturated and unsaturated carbonic acids Addition of foam stabilizers, especially fatty acid alkylolamides and with polyalkylene glycols modified polysiloxanes in the ceramic raw material before the drying and firing process he follows. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Porosität der kerornischen Filtermassen durch Veränderung der Mengenverhältnisse der verschäumten, stabilisierten, voll- oder teilverseiften Glyceride von gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren zur Keramik-Rohmasse in weiten Grenzen variiert werden kann. 2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t, that the porosity of the Kerornischen filter media by changing the proportions the foamed, stabilized, fully or partially saponified glycerides of saturated and unsaturated carboxylic acids for the raw ceramic mass can be varied within wide limits can. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Porengröße der l.eranischen Filtermassen durch niedrigeren oder höheren Verschäumungsgrad der stabilisierten, voll- oder teilverseiften Glyceride von ungesättigten und gesättigten Carbonsäuren festgelegt werden kann. 3. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t, that the pore size of the l.eranischen filter masses by lower or higher Degree of foaming of the stabilized, fully or partially saponified glycerides of unsaturated ones and saturated carboxylic acids can be determined. 4. 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 zur Herstellung der keramischen Filtermassen vorzugsweise Tone, sowie Steingut- und Porzel 1 anähnliche Massen Verwendung finden. 4. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that for the production of the ceramic filter masses preferably clays, as well Earthenware and porcelain 1 similar masses are used. 5. Verfahren nach Anspruch 3-, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß selektive Filter ríìit unterschiedlichen Durchlaßeigenschaften hergestellt werden können. 5. The method according to claim 3, characterized g e k e n n z e i c h n e Selective filters are manufactured with different transmission properties can be. ,. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Filter in nahezu beliebigen Bauformen hergestellt werden können.,. Method according to claim 1, characterized in that filters in almost any design can be produced. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die womit hergestellten keramischen Filtermassen durch aQusglühen voll- oder teilregenerierbar sind.7. The method according to claim 1, characterized in that the with what Ceramic filter media produced can be fully or partially regenerated by annealing are. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die damit hergestellten, keramischen Filtermassen (in Einzelfullen) als Ersatz für Aktivkohlefilter dienen können.Process according to Claim 1, characterized in that the ceramic filter media (in single fills) serve as a substitute for activated carbon filters can. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der keramischen Filtermassen geringe Energiemengen benötigt werden.Method according to claim 1, characterized in that for the production low amounts of energy are required for the ceramic filter media. 10. Verfahren noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die damit hergestellten, keramischen Filtermassen als vollwertiger Ersatz fiir herkömmliche Filter dienen können.10. The method still claim 1, characterized in that the with it manufactured, ceramic filter media as a full replacement for conventional ones Filters can serve. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Keramisshen Filtermassen keine umweltfeindlichen Stoffe freigesetzt werden.11. The method according to claim 1, characterized in that in the Production of the Keramisshen filter media does not release any environmentally harmful substances will.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4464185A (en) * 1981-03-07 1984-08-07 Nippon Soken, Inc. Exhaust gas filter
FR2700712A1 (en) * 1993-01-28 1994-07-29 Ceraplast Sarl Recyclable filter element and filtration device, especially for an extraction hood
DE10013378A1 (en) * 2000-03-17 2001-10-04 Dornier Gmbh Porous ceramic comprises a three dimensional interconnected ceramic network and a three dimensional interconnected pore network, and has a bimodal size distribution

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