DE4207233A1 - Prodn. of porous filter body for exhaust gas - by saturating paper and/or cardboard material with water, stirring and drying or hardening obtd. foamed pulp - Google Patents

Prodn. of porous filter body for exhaust gas - by saturating paper and/or cardboard material with water, stirring and drying or hardening obtd. foamed pulp

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Abstract

In the prodn. of a porous filter body, the paper and/or cardboard material is saturated with water, and air is used to stir or beat it into a foamed pulp. The paper pulp is dried or hardened into an open-pore filter block. The initial thin paper fibre slurry is pref. converted into a thicker pulp by sieve action to remove water through a sieve stretch or a rotating filter drum, and compressed air is applied to the thick pulp from below for foaming. A foaming agent can be added to the pulp. When the thick pulp has reached a given pore size, pref. through compressed air together with CaO powder, it is hardened into a block through the bonding reaction. USE/ADVANTAGE - The filter body is for use as a solid or loose filter material for exhaust gas with a grease or oil content, or exhaust gas from smoking or rotating assemblies with organic odourous matter. It can also be used when ground or crushed together with organic matter and dissolved lime as a fertiliser, or as a mulch or spreader to absorb liquid. The filter material is cheap and simple, with high surface activity, and easily recycled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen Filterkörpern der im Oberbegriff des An­ spruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a method for manufacturing of porous filter bodies which in the preamble of An say 1 specified genus.

Es sind Filterkörper dieser Art bekannt, die beispiels­ weise aus einem Faservlies, aus Metallspänen oder aus Aktivkohle bestehen. Keines dieser Filtersysteme ist rezyklierbar.Filter bodies of this type are known, for example from a non-woven fabric, from metal chips or from Activated carbon exist. None of these filter systems is recyclable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von porösen Filterkörpern zu entwickeln, die aus einfachen und preiswerten Grund­ stoffen bestehen, eine hohe Oberflächenaktivität auf­ weisen und problemlos rezyklierbar sind.The invention is therefore based on the object Process for the production of porous filter bodies develop that for simple and inexpensive reason fabrics have a high surface activity point and are easily recyclable.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.To solve this problem, that in claim 1 specified combination of features proposed. Further advantageous refinements and developments of Invention result from the subclaims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß Papier und Pappe in Form von Altpapier und Verpackungsmaterial in großen Mengen anfallen und einer Wiederverwendung zuge­ führt werden sollen. Da in der Wirtschaft andererseits ein großer Bedarf an rezyklierbaren Filtermaterialien besteht, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß Papier und/oder Pappmaterial mit Wasser versetzt und unter Lufteintrag zu einem schaumigen Papierfaserbrei gerührt oder geschlagen wird, und daß der schaumige Papierfaserbrei unter Bildung eines offenporigen Fil­ terblocks getrocknet oder gehärtet wird. Der zunächst dünne Papierfaserbrei wird unter Bildung eines dick­ flüssigen Papierfaserbreis teilweise entwässert, bevor der Lufteintrag beispielsweise in Form von Preßluft zum Zwecke der Schaum- und Porenbildung erfolgt.The invention is based on the idea that paper and Cardboard in the form of waste paper and packaging material in large quantities are incurred and reused should be led. Because in the economy on the other hand a great need for recyclable filter materials there is proposed according to the invention that Paper and / or cardboard material mixed with water and with air entry to a frothy paper pulp  is stirred or beaten, and that the frothy Paper pulp to form an open-pored fil terblocks is dried or hardened. The first one thin pulp becomes thick liquid pulp partially dewatered before the air intake for example in the form of compressed air for Foam and pore formation purposes.

Da im Papier bereits Schaumstoffe, wie Stärke, Lignin, Füllstoffe oder dergleichen enthalten sind, tritt be­ reits beim Auflösen in Wasser und beim Einbringen von Preßluft eine Schaumentwicklung ein. Durch Zusatz eines Schaumbildners in den Papierfaserbrei kann bei Bedarf die Schaumentwicklung verstärkt werden.Since foams such as starch, lignin, Fillers or the like are included when dissolving in water and introducing Compressed air a foam development. By adding a Foaming agents in the pulp can be used if necessary the foam development will be reinforced.

Nach Erreichen einer vorgegebenen Porengröße wird der dickflüssige Papierfaserbrei vorzugsweise über dem Preßluftstrom mit CaO-Pulver beaufschlagt und durch die dabei einsetzende Abbindereaktion unter Bildung eines offenporigen Filterblocks gehärtet.After reaching a predetermined pore size, the viscous paper pulp preferably over the Pressurized air flow with CaO powder and through the setting reaction that begins, forming a open-pored filter blocks hardened.

Alternativ hierzu kann der Papierfaserbrei unter weite­ rer Feuchtigkeitsabgabe und Bildung von Papierfaser- Pellets gepreßt, insbesondere stranggepreßt werden. Zu diesem Zweck kann der schaumige Papierfaserbrei unter Bildung der teilentwässerten Pellets durch eine Loch­ platte oder ein Lochsieb gepreßt werden. Die noch feuchten Papierfaser-Pellets können sodann mit CaO-Pul­ ver eingepudert und unter Bildung eines offenporigen Filterblocks zuammengebacken werden. Um den Filterblock eine vorgegebene Gestalt zu geben, können die Papierfa­ ser-Pellets vor dem Einpudern mit CaO-Pulver in eine entsprechende Form eingelegt werden.Alternatively, the pulp can be too wide rer Moisture release and formation of paper fiber Pellets are pressed, in particular extruded. To the foamy pulp can be used for this purpose Formation of the partially dewatered pellets through a hole plate or a perforated screen can be pressed. The still moist paper fiber pellets can then be mixed with CaO-Pul powdered and forming an open pore Filter blocks are baked together. Around the filter block  To give a predetermined shape, the paper fa water pellets before powdering with CaO powder in a appropriate form can be inserted.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Papierfaser-Pellets vor der CaO- Zugabe dem dickflüssigen schaumigen Papierfaserbrei zugesetzt werden. Das CaO-Pulver kann in diesem Falle durch vorheriges Bestäuben der Papierfaser-Pellets in den schaumigen Papierfaserbrei eingebracht werden.Another advantageous embodiment of the invention provides that the paper fiber pellets before the CaO Add the viscous, foamy paper pulp be added. The CaO powder can in this case by previously dusting the paper fiber pellets in the frothy paper pulp can be introduced.

Durch den gebrannten Kalk wird das im Papierfaserbrei bzw. in den Papierfaser-Pellets enthaltene Restwasser gebunden. Es verfestigt sich unter Bildung von Kalzium­ hydroxid und bildet allmählich einen von der Einbring­ seite aus fester werdenden Block. Dieser Block ist offenporig, weil die vorhandenen Luftblasen im Block verbleiben und den mit Kalziumoxid beladenen Preßluft­ strom durchlassen. Die offenporigen Luftblasen gewähr­ leisten die spätere Luftdurchlässigkeit des Filters.The burnt lime turns it into paper pulp or residual water contained in the paper fiber pellets bound. It solidifies to form calcium hydroxide and gradually forms one of the feed side of solidifying block. This block is open-pored, because the air bubbles in the block remain and the compressed air loaded with calcium oxide let electricity through. The open-pore air bubbles guarantee achieve the later air permeability of the filter.

Beim Kalziumoxid-Eintrags lagert sich überschüssiges Kalziumoxid in den Poren ein, das beim späteren Filter­ vorgang zur Bindung von Wasser oder organischen Sub­ stanzen geeignet ist und die Bindeaktivität des Filters bestimmt.Excess accumulates with the calcium oxide entry Calcium oxide in the pores, which in the later filter process for binding water or organic sub punching is suitable and the binding activity of the filter certainly.

Der Filterblock kann nun in scheibenförmige oder wür­ felförmige Filterkörper zerschnitten werden. Auch ein Zerbrechen in Form von kleinen schüttfähigen Filterkör­ pern zur Herstellung eines Schüttfilters ist möglich.The filter block can now be disc-shaped or Wür Filiform filter bodies can be cut. Also a Break up in the form of small pourable filter particles  pern for the production of a bulk filter is possible.

Bei nachlassender Bindeaktivität ist eine Regeneration der Filterkörper durch Beaufschlagung mit CaO-Pulver möglich, das mit der zu reinigenden Abluft oder mit Reinluft in einem Regenerationslauf eingetragen werden kann. Die Schüttfilter unter Verwendung von Filterbruch gewährleisten eine große Porösität und damit eine hohe Luftdurchlässigkeit. Durch geeignete Wahl der Schütt­ höhe kann ein solcher Schüttfilter den zu erzielenden Abluftwerten angepaßt werden.If the binding activity decreases, regeneration is necessary the filter body by applying CaO powder possible with the exhaust air to be cleaned or with Clean air can be entered in a regeneration run can. The bulk filter using broken filter ensure a high porosity and thus a high level Air permeability. By suitable choice of the bulk Such a bulk filter can be the height to be achieved Exhaust air values can be adjusted.

Durch die Verwendung von Papierfasern und die hohe Po­ rösität der Filterkörper ist deren Dichte relativ nied­ rig: Sie liegt beispielsweise bei 0,1 bis 0,3 g/cm3. Wegen der geringen Dichte des Filtermaterials können auch für Großfilteranlagen relativ einfache und dünn­ wandige Filterbehälter aus Metall, Kunststoff oder Holz verwendet werden. Weiter kann es sich als kostengünstig erweisen, wenn statt einer Großfilteranlage kleinere Filterbehälter am Entstehungsort der Abgase aufgestellt werden, deren Abluft gegebenenfalls zusammengefaßt und über einen gemeinsamen Schornstein abgeführt werden kann.Due to the use of paper fibers and the high porosity of the filter body, their density is relatively low: for example, it is 0.1 to 0.3 g / cm 3 . Because of the low density of the filter material, relatively simple and thin-walled filter containers made of metal, plastic or wood can also be used for large filter systems. It can also prove to be cost-effective if, instead of a large filter system, smaller filter containers are set up at the point of origin of the exhaust gases, the exhaust air of which, if necessary, can be combined and discharged via a common chimney.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstel­ lung von Filterkörpern zur Filtration fettiger oder ölhaltiger Abluft. Eine weitere Verwendungsart besteht in der Filtration von mit organischen Geruchsstoffen beladener Abluft insbesondere von Räucherei- und Röste­ rei-abgasen. Die meist sauren, in wäßrigen oder orga­ nischen Dämpfen mitgeführten Geruchsstoffe werden beim Durchtritt durch die Filterkörper vor allem durch das freie Kalziumoxid wirksam gebunden. Die Papierfaser- Pellets können grundsätzlich auch noch anderweitig, z. B. als Ersatz von Rindenmulch oder als Einstreu zum Aufsagen von Flüssigkeiten in Ställen oder von Öl ver­ wendet werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Papierfasern relativ schnell verrotten und dadurch Nährstoffanteile in den Boden einbringen können. Bei der Papierfaserbreiherstellung werden zweckmäßig die aufgeschwemmten, schwermetallhaltigen Farbpartikel de­ kantiert und entsorgt. Druckerschwärze ist als solche nicht schwermetallhaltig und kann unbedenklich in einem Recyclingdünger verbleiben.The method according to the invention is suitable for manufacturing filter bodies for the filtration of greasy or exhaust air containing oil. Another type of use exists in the filtration of organic odors laden exhaust air, especially from smokehouse and roast  exhaust fumes. Mostly acidic, in aqueous or orga African vapors carried odors are Passing through the filter body especially through that free calcium oxide bound effectively. The paper fiber Pellets can also be used in other ways, e.g. B. as a replacement for bark mulch or as bedding for Announcement of liquids in stables or of oil ver be applied. It should be borne in mind that the Paper fibers decompose relatively quickly and as a result Can bring nutrients into the soil. At the pulp production are expediently the suspended, heavy metal color particles de edged and disposed of. Ink is as such does not contain heavy metals and can be used in one Recycling fertilizers remain.

Falls die Filterkörper im industriellen Bereich, bei­ spielsweise in Lackierstraßen, zum Einsatz kommen, ist in den meisten Fällen eine Weiterverwertung als Dünge­ mittel nicht mehr möglich. In diesem Falle kann das Filtermaterial zusammen mit den in ihm enthaltenen Stof­ fen, wie Lack, Farben und dergleichen verbrannt werden. Beim Verbrennungsvorgang verbrennen das im Filtermate­ rial enthaltene Papier und eventuelle organische Be­ standteile heraus, so daß Kalk übrigbleibt. Der Kalk fällt dann beispielsweise als körniger Niederschlag in Form einer Schlacke an, die gegebenenfalls rezykliert werden kann. Die erfindungsgemäßen Filterkörper können auch im Kraftfahrzeugbereich, beispielsweise als Abgas­ filter für Dieselmotoren, eingesetzt werden. Zusammen­ fassend ist folgendes festzustellen: Die Erfindung be­ zieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von porö­ sen Filterkörpern, bei welchem Papier und/oder Pappma­ terial mit Wasser versetzt und unter Lufteintrag zu einem schäumigen Papierfaserbrei gerührt oder geschla­ gen wird und bei welchem anschließend der schaumige Papierfaserbrei unter Bildung eines offenporigen Fil­ terblocks getrocknet oder gehärtet wird. Zur Härtung des Filterblocks kann in den zuvor eingedickten und mit Preßluft beaufschlagten Papierfaserbrei Kalziumoxid- Pulver in stöchiometrischem Überschuß eingetragen werden.If the filter body in the industrial area, at for example in painting lines in most cases it can be used as fertilizer medium no longer possible. In this case it can Filter material together with the substance contained in it how paint, paints and the like are burned. This burns in the filter mat during the combustion process paper and any organic contents out so that lime remains. The lime then falls into, for example, as a granular precipitate Form of a slag that recycles if necessary can be. The filter body according to the invention can also in the motor vehicle sector, for example as exhaust gas filters for diesel engines. Together  In summary, the following can be stated: The invention be relates to a process for the production of porö sen filter bodies, with which paper and / or cardboard mixed with water and air intake a foamy pulp of paper pulp stirred or closed and which is followed by the frothy one Paper pulp to form an open-pored fil terblocks is dried or hardened. For hardening of the filter block can be in the previously thickened and with Compressed air pressurized pulp calcium oxide Powder are entered in stoichiometric excess.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung von porösen Filterkör­ pern, dadurch gekennzeichnet, daß Papier und/oder Pappmaterial mit Wasser versetzt und unter Luftein­ trag zu einem schaumigen Papierfaserbrei gerührt oder geschlagen wird und daß der schaumige Papier­ faserbrei unter Bildung eines offenporigen Filter­ blocks getrocknet oder gehärtet wird.1. A process for the production of porous Filterkör pern, characterized in that paper and / or cardboard material is mixed with water and stirred or beaten under air to a frothy paper pulp and that the frothy paper pulp is dried or cured to form an open-cell filter block . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zunächst dünnflüssige Papierfaserbrei unter Bildung eines dickflüssigen Papierfaserbreis vor­ zugsweise entlang einer Siebstrecke oder in einem rotierenden Trommelfilter entwässert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the initially thin liquid pulp pulp under Formation of a viscous pulp preferably along a screen section or in one rotating drum filter is drained. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den dickflüssigen Papierfaserbrei zum Zwecke der Schaum- und Porenbildung Preßluft vorzugsweise von unten her eingeleitet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that in the viscous pulp compressed air for the purpose of foam and pore formation is preferably initiated from below. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Papierfaserbrei ein Schaum­ bildner zugesetzt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the paper pulp is a foam is added. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dickflüssige Papierfaser­ brei nach Erreichen einer vorgegebenen Porengröße vorzugsweise über den Preßluftstrom mit CaO-Pulver beaufschlagt und durch die dabei einsetzende Abbin­ dereaktion unter Bildung eines Filterblocks gehär­ tet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized that the viscous paper fiber porridge after reaching a predetermined pore size preferably via the compressed air flow with CaO powder acted upon and by the Abbin  the reaction to form a filter block is tested. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierfaserbrei unter Feuchtigkeitsabgabe unter Bildung von Papierfaser- Pellets gepreßt, insbesondere stranggepreßt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the pulp pulp under Moisture release with the formation of paper fiber Pellets are pressed, in particular extruded. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schaumige Papierfaserbrei unter Bildung der teilentwässerten Papierfaser-Pellets durch eine Lochplatte oder einen Lochsieb gepreßt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that that the frothy paper pulp to form the partially dewatered paper fiber pellets by a Perforated plate or a perforated screen is pressed. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die noch feuchten Papierfaser-Pellets mit CaO-Pulver eingepudert und dabei unter Bildung eines porösen Filterblocks zusammengebacken werden.8. The method according to claim 6 or 7, characterized records that the still moist paper fiber pellets powdered with CaO powder while forming a porous filter block. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierfaser-Pellets vor dem Einpudern mit CaO-Pulver in eine Form eingelegt werden.9. The method according to claim 8, characterized in that the paper fiber pellets with before powdering CaO powder can be placed in a mold. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem schaumigen Papierfaserbrei vor der CaO-Zugabe Papierfaser-Pellets zugesetzt werden.10. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that the frothy paper pulp Add paper fiber pellets before adding CaO will. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem schaumigen Papierfaserbrei mit CaO-Pulver bestäubte Papierfaser-Pellets zugesetzt werden. 11. The method according to claim 10, characterized in that the foamy paper pulp with CaO powder dusted paper fiber pellets are added.   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß das CaO-Pulver bezogen auf das abzubindende Wasser überstöchiometrisch zugesetzt wird.12. The method according to any one of claims 5 to 11, there characterized in that the CaO powder related overstoichiometric to the water to be set is added. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Filterblöcke unter Bildung von massiven oder schüttfähigen Filterkör­ pern zugeschnitten, zersägt oder zerbrochen werden.13. The method according to any one of claims 1 to 12, there characterized in that the filter blocks under Formation of solid or pourable filter media cut, sawn or broken. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die porösen Filterkörper durch Beaufschlagen mit CaO-Pulver regeneriert wer­ den.14. The method according to any one of claims 1 to 13, there characterized in that the porous filter body who regenerates by applying CaO powder the. 15. Verwendung der Filterkörper nach einem der Ansprü­ che 1 bis 14 als massive Blockfilter oder als Schüttfilter.15. Use of the filter body according to one of the claims che 1 to 14 as a solid block filter or as Bulk filter. 16. Verwendung der Filterkörper nach einem der Ansprü­ che 1 bis 14 zur Filtration von fettiger oder öl­ haltiger Abluft.16. Use of the filter body according to one of the claims che 1 to 14 for the filtration of greasy or oil containing exhaust air. 17. Verwendung der Filterkörper nach einem der Ansprü­ che 1 bis 14 zur Filtration von mit organischen Geruchsstoffen beladener Abluft, insbesondere von Räucherei- und Röstereiabgasen.17. Use of the filter body according to one of the claims che 1 to 14 for the filtration of with organic Exhaust air laden with odors, especially from Smoke and roasting exhaust gases. 18. Verwendung der Filterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in zermahlener oder zerbrochener und gege­ benenfalls mit organischen Substanzen und gelösch­ tem Kalk beladener Form als Düngemittel.18. Use of the filter body according to one of the claims 1 to 14 in ground or broken and counter  also with organic substances and extinguished lime-laden form as fertilizer. 19. Verwendung der Papierfaser-Pellets nach einem der Ansprüche 6 und 7 als Mulch oder Einstreu zum Auf­ saugen von Flüssigkeiten.19. Use of the paper fiber pellets according to one of the Claims 6 and 7 as a mulch or bedding for on sucking liquids.
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