DE3247607C2

DE3247607C2 -

Info

Publication number: DE3247607C2
Application number: DE3247607A
Authority: DE
Inventors: Zbigniew Dr. 6078 Neu-Isenburg De Boguslawski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1988-04-14
Also published as: JPS60500297A; DE3378066D1; EP0129571A1; DE3247607A1; EP0129571B1; WO1984002542A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Nebel aus der Atmosphäre durch Versprühen eines Reagenz in die durch Nebel getrübte Atmosphäre.

Nebelbildungen stellen nach wie vor eine erhebliche Gefahr für die ge samte Verkehrsabwicklung etwa in See- oder Flußhäfen, Flughäfen, an stark befahrenen Straßenkreuzungen oder dergl. bzw. eine erhebliche Behinderung von Freiluftveranstaltungen, etwa Sportveranstaltungen, dar. Sie treten auf durch Auskondensierung von Wasserdampf aus der Atmosphäre bei Erreichen bzw. Überschreiten der Sättigungsgrenze an Wasser in der Atmosphäre, wobei sich die Feuchtigkeit an in der Atmosphäre befindlichen Kristallisationskeimen niederschlägt und damit Tröpfchen abscheidet, die einen Durchmesser von zwischen 0,1 und 30 Mikron aufweisen und aufgrund ihrer quasi dispers feinen Verteilung die bekannten Sichttrübungen durch Nebel bilden. Die Kristallisationskeime werden hierbei insbesondere von ionisierbaren bzw. ionisierten Salzpartikeln gebildet, die im wesentlichen durch Meerwasserversprühung oder mit den Rauchgasen aus Verbrennungsan lagen in die Atmosphäre gelangen, so daß sich insbesondere in den dicht besiedelten Gebieten eine hohe Konzentration an nebelbildenden Keimen findet.

Entsprechend den vorstehend geschilderten Entstehungsbedingungen erfolgt die Beseitigung von vorhandenem Nebel bzw. die Verhinderung der Nebelbildung bisher durch Versprühen von Kristallisationskeimen, insbe sondere Silberjodid in großen Höhen, wodurch die Agglomeration der Nebel tröpfchen herbeigeführt und deren Abregnen veranlaßt werden soll. Die auf diesem Wege erzielten Ergebnisse sind in hohem Maße unbefriedigend im Hinblick darauf, daß einerseits das Silberjodid selbst ein ionisierbares Salz darstellt und demgemäß häufig gerade die bekämpfte Nebelbildung angeregt bzw. verstärkt wird und daß andererseits durch die Art des Materials selbst und die Notwendigkeit seines Transportes in große Höhen erhebliche, in den meisten Fällen in keinem Verhältnis zum Nutzen stehende Kosten auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen mit dessen Hilfe mit geringerem Aufwand und wirkungsvoller eine Besei tigung des Nebels bis in große Höhen erreicht und die Nebelfreiheit über einen längeren Zeitraum gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Reagenz ein Metallcarbid einer Korngröße unter 0,3 mm, vorzugsweise unter 0,15 mm versprüht wird.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, mit dessen Hilfe wirkungsvoll und mit geringem Aufwand eine längerwährende Nebelfreiheit großer Gebiete bis in große Höhen erreicht werden kann. Die Erfindung be ruht auf der Wirkung, daß einerseits durch die Reaktion des Reagenz mit Wasser die in kondensierter Form vorliegende Feuchtigkeit unmittelbar gebunden und daß andererseits durch die exotherme Reaktion in Verbindung mit der Abspaltung eines gasförmigen Reaktionsproduktes in großer Menge in dem Sprühbereich ein Auftrieb geschaffen wird, in dem die feinstkörnigen Materialanteile in großen Höhen getragen werden, so daß sich die Reaktion von der Versprühebene aus nach oben fortsetzt. Die exotherme Reaktion hat den weiteren Vorteil, daß sich infolge der sich ergebenden Erwärmung der Luft das Wasseraufnahmevermögen der Luft erhöht bzw. die relative Luft feuchtigkeit verringert, was die Grundlage dafür darstellt, daß die Nebel freiheit in dem behandelten Gebiet über längere Zeiträume erhalten bleibt.

Die Behandlung erfolgt vorteilhaft mit Calciumcarbid in feiner und gleichmäßiger Verteilung, das bei einer hohen Wärmeabgabe und preiswerter Herstellbarkeit nur umweltunschädliche Reaktionsprodukte bildet, nämlich einerseits Calciumhydroxid, das in einer zweckdienlichen Weise weiterhin zur Reinigung der Atmosphäre von keimbildenden Partikeln und Ionen bei trägt, und andererseits Acetylen, das aufgrund seines gegenüber Luft geringeren spezifischen Gewichtes über die Erwärmung hinaus weiterhin Auftriebskräfte erzeugt und in der Atmosphäre kurzfristig unter Einwirkung aktiver Strahlung, insbesondere UV-Strahlung der Sonne zerfällt.

Zur Unterstützung der Wirkung kann das Reagenz als Zusatz eine Stick stoff und Wasserstoff enthaltende organische Substanz, beispielsweise ein Azan, Diazan, Triazan oder Tetraazan, ein Azen, Diazen, Triazen oder Tetraazen, ein Triazdien oder Tetraazdien, weiterhin Azo- oder Diazome than, Ameisensäure, Methalhydrazin, Oxalsäure, Dimethylperoxid, in reiner Form oder als Salz enthalten, die Feuchtigkeit durch Hydratation bzw. Hydrolyse ohne Freisetzung von Wärme binden. Das Reagenz kann jedoch auch als Zusatz eine oder mehrere unter exothermer Reaktion durch Hydrolyse und/oder Hydratation wasserbindende Substanzen, so insbesondere kristallwasserfreies Natriumsulfat, Natriumhydrophosphat, Natriumcarbonat, Bariumoxid, Siliziumchlorid oder dergl. in einer Menge bis zu 65 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 und 35 Gew.-% enthalten. Durch das große Wasserbindevermögen dieser Substanzen auch für nicht kondensierte Feuch tigkeit wird der Wassergehalt der Luft und damit die relative Luftfeuch tigkeit weiterhin vermindert, wodurch der Zeitraum der erzielbaren Nebel freiheit weiterhin wesentlich erhöht wird. Es kann davon ausgegangen wer den, daß bei normalem Einsatz des Verfahrens eine Zeitspanne der Nebel freiheit zwischen sechs und acht Stunden erzielt wird und daß - ausgehend hiervon - zur Verlängerung der Nebelfreiheit um jeweils etwa zwei Stunden eine relative Luftfeuchtigkeit von jeweils 5% unter der Sättigungsgrenze angestrebt werden muß durch entsprechende Beigabe von derartigen Zusätzen. Die Wirkung kann noch dadurch verstärkt werden, daß in gewissen Zeitab ständen schmale Streifen seitlich der nebelfrei zu haltenden Zone behan delt werden, um eine Rücknebelung des nebelfreien Korridors von der Seite her zu verhindern oder zumindest zu vergrößern. Es kann weiterhin aus dem selben Grund der Materialeinsatz vielfach erheblich verringert werden ins besondere in den Fällen, in denen nicht die Schaffung von Nebelfreiheit bis in große Höhen in Rede steht, die Schaffung großer Auftriebskräfte durch Bildung großer Gasmengen und höherer Temperaturen somit nicht erfor derlich ist.

In Fällen, in denen die Spontaneität der Reaktion, beispielsweise die plötzliche Bildung großer Acetylenmengen unerwünscht ist, kann das Reagenz zur Pufferung der Reaktion gegenüber Wasser indifferente Materialien, beispielsweise Alkali- oder Erdalkalicarbonate, etwa Calciumcarbonat oder Natriumcarbonat enthalten. Aus demselben Grunde kann das Versprühen des Reagenz bzw. des Reagenz mit seinen Zusätzen mit getrockneter Luft oder getrocknetem Inertgas erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Es soll die Landebahn eines Flughafens in einer Länge von 3000 m und einer Breite von 60 m bis in eine Höhe von 100 m nebelfrei gemacht werden. Die Übersättigung beträgt bei der Außentemperatur von 10°C 25%. Die Sättigung bei 10°C beträgt bei Luft 10 g/m³, so daß unter den gegebenen Bedingungen 2,5 g Wasser pro m³ Luft, d. h. insgesamt 45 000 kg Wasser aus dem vorgegebenen Luftvolumen gebunden werden müssen.

Das stöchiometrische Reaktionsverhältnis zwischen Calciumcarbid und Wasser beträgt 1 : 2, so daß insgesamt bei einem Molekulargewicht des Cal ciumcarbids von 64 und des Wassers von 18 für die Bindung des Wassers der Einsatz von insgesamt ca. 80 000 kg Calciumcarbid erforderlich ist, die bei der Reaktion etwa 250 000 m³ Acetylen freisetzen, was einem Anteil an dem fraglichen Luftvolumen von etwa 1,4%, d. h. einer bei weitem noch nicht gefährlichen Konzentration entspricht.

Das Versprühen erfolgt mit mehreren Staubkanonen mit getrockneter Luft bei einem Überdruckvon 0,6 MPa bis in Höhen von etwa 50 m, woraus für mindestens acht Stunden ein nebelfreier Korridor in der verlangten Ausdehnung resultiert.

Beispiel 2

Es soll unter den gleichen äußeren Bedingungen wie in Beispiel 1 ein Sportfeld in einer Länge von 200 m und einer Breite von 150 m bis in eine Höhe von 50 m vom Nebel befreit werden. Die zu bindende Wassermenge beträgt in diesem Fall 3750 kg. Es kommen zum Einsatz eine Substanz mischung aus 75% Calciumcarbid und 25% Natriumhydrophosphat, von dem 216 g Wasser pro Mol eingesetzter Substanz, entsprechend ca. 1520 g Wasser pro kg gebunden werden. Die eingesetzte Mischung bindet somit ca. 800 g Wasser je kg, so daß insgesamt etwa 4687 kg Substanzmischung eingesetzt werden muß. Das Versprühen erfolgt in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise in einer Höhe von etwa 30 bis 35 m.

Claims

1. Verfahren zur Beseitigung von Nebel aus der Atmosphäre durch Ver sprühen eines Reagenz in die durch Nebel getrübte Atmosphäre, dadurch ge kennzeichnet, daß als Reagenz ein Metallcarbid einer Korngröße unter 0,3 mm, vorzugsweise unter 0,15 mm versprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reagenz Calciumcarbid versprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagenz als Zusatz eine Stickstoff und Wasserstoff enthaltende organische Substanz, beispielsweise ein Azan, Diazan, Triazan, Tetraazan, ein Azen, Diazen, Triazen, Tetraazen, ein Triazdien oder Tetraazdien, weiterhin Azo- oder Diazomethan, Ameisensäure, Methalhydrazin, Oxalsäure, Dimethylper oxid, in reiner Form oder als Salz enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagenz als Zusatz eine oder mehrere unter exothermer Reaktion durch Hydrolyse und/oder Hydration wasserbindende Substanzen in einer Menge bis zu 65 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 und 35 Gew.-% enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagenz als durch Hydrolyse bzw. Hydratation wasserbindende Substanzen kristall wasserfreies Natriumsulfat, Natriumhydrophosphat, Natriumcarbonat, Barium oxid, Siliziumchlorid oder dergl. enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reagenz zur Pufferung der Reaktion gegenüber Wasser indifferente Materialien, beispielsweise Alkali- oder Erdalkalicarbonate, etwa Calcium carbonat oder Natriumcarbonat, enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Versprühen des Reagenz bzw. des Reagenz mit seinen Zusätzen mit getrockneter Luft oder getrocknetem Inertgas erfolgt.