DE3346558C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Packungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Wirkungsweise eines biologischen Filters basiert auf der Aktivität von Mikroorganismen, die an der Oberfläche des Packungselements eines Filter, statt­ findet. Das zu reinigende Medium wird dabei gleich­ förmig auf den biologischen Filter verteilt, strömt entlang einer Fläche nach unten und kommt mit nach oben strömender Luft, z. B. oxidierender Luft, in engen Kontakt.

Ein biologisches Filter kann als Vorbehandlungsstufe oder zur tatsächlichen biologischen Behandlung ver­ wendet werden, je nach Belastung. Bei chemischer Be­ handlung kann das biologische Filter noch vollstän­ diger ausgebildet sein.

Bekannte Filter sind üblicherweise mit Steinen gefüllt. Diese haben jedoch nicht zum Erfolg geführt, da sie einen geringen Wirkungsgrad haben, verstopfen und auch ein großes Gewicht haben.

Eine umfangreichere Anwendung biologischer Filter wurde bisher durch den hohen Preis des Filtermaterials verhindert. Aus Kunststoff bestehende Packungselemente haben jedoch zu einer Änderung dieser Situation bei­ getragen und haben die Verwendung biologischer Filter wirtschaftlicher gestaltet.

In der GB-PS 14 98 360 ist ein aus Kunststoff be­ stehendes Packungselement mit einem zylindrischen Kör­ per beschrieben, das mehrere ineinander gesetzte, geneigte Ringelemente aufweist. Da diese Packungselemente willkürlich in ein Filtergefäß eingesetzt werden, haben die Ringelemente verhältnismäßig große Öffnungen und Leerstellen, so daß eine Flüssigkeit so frei wie möglich durch die von solchen Packungselementen ge­ bildete Schicht strömen kann. Dies bedeutet jedoch, daß keine intakten Flächen wesentlicher Größe in einem der Packungselemente zur Verfügung stehen, längs derer eine Flüssigkeit in Kontakt mit oxidierender Luft rieseln kann.

In der GB-PS 14 39 745 ist auch ein Filterpackungs­ element beschrieben, das einen Rohrkörper aufweist, der verschiedene Abstands- und Füllelemente aufweist und dessen Wandung perforiert sein kann. Der Rohr­ körper hat eine verhältnismäßig große Länge, und sein Einsatz in ein Filter kann eine Unterbrechung der Strömung hervorrufen.

In der finnischen Patentanmeldung 62 274 ist ein scheibenförmiges Packungselement beschrieben, das mit mehreren konzentrischen Ringen versehen ist und dessen zentraler Teil dicker als seine Randteile ist. Dieses Packungselement kann nahezu horizontal ange­ ordnet werden, und die Rieselflächen, die von den Ringen gebildet werden sind gegenüber dem Flüssig­ keitsstrom unter einem bevorzugten Winkel geneigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Packungs­ element zu schaffen, das so wirksam wie möglich in Form eines Rieselturms verwendbar ist und eine Ver­ zweigung des Flüssigkeitsstromes verhindert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dieses Packungselement kann in einer im wesentlichen horizontalen Lage angeordnet werden. Aufgrund der Vertiefung stehen die Rieselflächen von übereinander angeordneten Packungselementen nicht in vollständigen Kontakt miteinander. Damit hat der Flüssigkeitsstrom Unterbrechungen, die eine unerwünschte Verzweigung des Flüssigkeitsstroms verhindern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Packungs­ element eine Höhe, die zu seinem zentralen Teil hin abnimmt.

Die horizontale Anordnung eines Packungselements wird durch an sich bekannte abgerundete Vorsprünge erleich­ tert, die an dem Außenring des Packungselements vor­ gesehen sind.

Die Rieselflächen des Packungselements sind vorzugs­ weise an konzentrischen kreisförmigen, elliptischen, dreieckigen, quadratischen oder polygonalen Ringen ausgebildet, die durch Zwischenrippen verbunden sind. Solch eine Anordnung bildet eine möglichst große kon­ tinuierliche Rieselfläche, und die benetzte Fläche des Elements hat eine erhebliches Ausmaß.

Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Ringe 1 bis 5.

Der Wirkungsgrad des Packungselements kann noch durch verschiedene Ausbildungen der Rieselflächen erhöht werden.

Die Flächen können aufgerauht, strukturiert, mit Rillen, Riffelungen, Vorsprüngen oder Rippen versehen sein.

Sie können auch perforiert oder genutet oder mit verschiedenen Öffnungen versehen sein. Es ist auch möglich, zwei oder mehr der oben erwähnten Ober­ flächenmuster zu kombinieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 9 beispielsweise erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Packungselements,

Fig. 2 eine Draufsicht des Packungselements der Fig. 1,

Fig. 3 und 5-7 weitere Ausführungsformen im Quer­ schnitt,

Fig. 4 eine Draufsicht einer Ausführungsform,

Fig. 8 ein spiralförmiges Packungselement und

Fig. 9 verschiedene Oberflächenmuster.

Aus den Fig. 1 und 2 geht das Grundprinzip des Packungselementes hervor. In der Draufsicht hat das Packungselement einen scheibenförmigen Körper mit einem Außenring 1 und einem Innenring 2, die durch radiale Verbindungsrippen 4 verbunden sind. Der äußere Ring 1 hat außerdem radiale Verstärkungsrippen 3, die zwischen den Verbindungsrippen 4 liegen. Die Rippen 3 und 4 erstrecken sich über den Ring 1 hinaus, und ihr vorstehender Teil 5 ist abgerundet. Die Rippen 3 und 4 bilden im Querschnitt auch die Außenlinie des Elements. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 nimmt die Höhe des Elements zu dem Außenring ab und bildet Vertiefungen 8 an der Ober- und Unterseite des Packungselements.

Die Ringe 1 und 2 sind gegenüber der vertikalen Achse geneigt, so daß eine zu reinigende Flüssigkeit längs der Seitenflächen der Ringe 1 und 2 strömen kann, so daß eine äußerst wirksame Ausnutzung der gesamten Fläche der Ringe ermöglicht wird. Der Neigungswinkel beträgt 1 bis 50°, vorzugsweise 5 bis 15°, wie experimentell festgestellt wurde. Wenn der Neigungswinkel wesentlich größer ist, löst sich die Flüssigkeit insbesondere bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten von der Seitenfläche, so daß die benetzte Fläche abnimmt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Aus­ führungsform, bei der das scheibenförmige Packungsele­ ment zwei zusätzliche Ringe 6 und 7 zusätzlich zu dem Außen- und Innenring 1, 2 hat. Die die Ringe verbin­ denden Rippen 4 erstrecken sich ebenso wie die Ver­ stärkungsrippen 3 um den abgerundeten Teil 5 über den äußeren Ring 1 hinaus.

Fig. 4 zeigt ein Packungselement, dessen Ringanordnung quadratisch ist. Auch in diesem Falle sind die Außen­ und Innenringe 1 und 2 durch Verbindungsrippen 4 ver­ bunden, deren Enden mit abgerundeten Teilen 5 versehen sind, die über den Außenring 1 vorstehen.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Ober­ seite des Packungselements ansteigt und die Unterseite 8 vertieft ist. In diesem Falle sind die Erhebung und die Vertiefung konisch, so daß die Spitzen in der Mitte des Packungselements aufeinander ausgerichtet liegen und die Seiten parallel verlaufen. Die Form der Erhebung 9 und der Vertiefung 8 kann verschieden sein.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der im Querschnitt des Packungselements gesehen die Oberseite 10 flach und die Unterseite 8 vertieft ist.

Die Ausführungsform der Fig. 7 entspricht dem Packungs­ element der Fig. 3, mit der Ausnahme, daß die oberen und unteren Rändern der Rieselflächen mit Kanälen 11, 12 versehen sind, die den Ringen folgen und sich nach oben und unten öffnen. Der Zweck dieser Kanäle ist es, die Flüssigkeitsverteilung auf dem Packungselement zu ver­ bessern.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Packungs­ elements in Draufsicht. Bei dieser Ausführungsform sind die Rieselflächen zu einer einzigen kontinuierlichen Fläche kombiniert, die eine Spiralform 13 hat.

Fig. 9 zeigt drei unterschiedliche Flächenmuster. Der Zweck dieses Flächenmusters ist es, einen wirk­ sameren Kontakt zwischen Flüssigkeiten oder Gasen und Flüssigkeiten an einem Packungselement zu erzielen. Die Rieselflächen eines Packungselementes können mit den Mustern der Fig. 9 versehen sein, d. h. mit ver­ schiedenen Zahnungen, Rändelungen oder Rillen. Es ist auch möglich, die Rieselflächen aufzurauhen.

In Abwandlung von den beschriebenen Ausführungsformen kann das Packungselement eine andere Formgebung haben, und die Anzahl der Ringe ebenso wie der Verbindungs­ und Verstärkungsrippen kann unterschiedlich sein. Die Anzahl der Ringe beträgt vorzugsweise 1 bis 5, kann jedoch auch größer sein. Bei den beschriebenen Aus­ führungsformen ist die Neigung der Ringe an benachbar­ ten Ringen entgegengesetzt. Die Ringe können selbst­ verständlich auch parallel verlaufen.

Das Packungselement ist zur Verwendung in biologischen Filtern oder zur Kontaktierung von Flüssigkeit oder Gas mit einem anderen Medium bestimmt, kann jedoch auch beim Massentransport allgemein, d. h. bei verschiedenen Rieseltürmen verwen­ det werden.

Claims (9)

1. Packungselement für ein biologisches Filter und zur Kontaktierung von Flüssigkeit oder Gas mit einem anderen strömenden Medium, bestehend entweder aus einem oder mehreren und mit Verbindungsrippen (4) zusammengehaltenen, Riesel­ flächen bildenden und vorzugsweise konzentrischen Ringen oder aus spiralförmig kontinuierlich verlaufenden Rieselflächen, wobei die Rieselflächen bezüglich der vertikalen Achse des Packungselements unter einem Winkel von etwa 1 bis 50°, vorzugsweise 5 bis 15° geneigt sind, so daß große benetzte Flächen gebildet werden, und der Durchmesser des Packungs­ elements dessen Höhe überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und/oder Unterseite des Packungselementes mit einer Vertiefung (8) versehen ist.

2. Packungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Höhe zu seinem zentralen Teil hin abnimmt.

3. Packungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring des Packungselements abgerundete vorstehende Teile (5) aufweist.

4. Packungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (9) des Packungselements eine Erhebung und die Unterseite (8) eine Vertiefung aufweist und daß die Ober- und Unterseiten vorzugsweise parallel sind.

5. Packungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Packungselements flach (10) und die andere Seite mit einer Vertiefung (8) versehen ist.

6. Packungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselflächen eine aufgerauhte oder strukturierte Fläche haben.

7. Packungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Rieselflächen mit einem oder mehreren Kanälen (11, 12) versehen ist.

8. Packungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11, 12) an den oberen und unteren Rändern der Rieselflächen angeordnet sind und sich nach oben bzw. unten öffnen.

9. Packungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kanäle (11, 12) mit Öffnungen versehen ist.