DE4429971A1 - Filtersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem zum Reinigen von niedrigbelasteten, beispielsweise mit Geruchsstoffen oder Lösungsmitteldämpfen belasteten Luftströmen mittels Fil­ terelementen, durch welche der Luftstrom geführt ist.

Bei vielen Arbeitsprozessen, beispielsweise beim Handwerk oder in der Industrie, werden in die Luft Dämpfe od. dgl. freigesetzt, die zu einer Belastung der Luft führen. Hier­ zu gehören vor allem Geruchsstoffe oder auch Lösungsmit­ teldämpfe, die in der Abluft unerwünscht sind, weshalb diese Abluft gereinigt werden sollte, bevor sie in die Umwelt entlassen wird. Die Reinigung geschieht in vielen Fällen durch Absorption oder Adsorption, wobei sich die vorliegende Erfindung mit einem Verfahren zur Adsorption beschäftigt. Unter Adsorption ist die selbsttätig ablaufende Anreicherung von Gasen und Dämpfen auf der Oberfläche fester Stoffe zu verstehen.

Bei der adsorptiven Gasreinigung wird das Gas durch einen Adsorber geleitet. Das Adsorptionsmittel (Adsorbens) nimmt die abzutrennenden Komponente (Adsorbat) auf. Von Zeit zu Zeit wird das Adsorbens desorbiert, was beispielsweise an Ort und Stelle durch ein heißes Gas oder durch Dampf geschehen kann, der das Adsorbat austreibt, so daß es wieder konzentriert zurückgewonnen werden kann. In vielen Fällen wird aber auch das Adsorbens entfernt und einem separaten Desorber zugeführt.

Es gibt eine Vielzahl von Bauformen für Adsorber. Ein ab­ satzweiser Betrieb erfolgt meist in Behälterabsorbern, z. B. in Vertikal- oder Horizontaladsorbern. Der stetige Betrieb eines Adsorbers wird in Wanderschichten bzw. in mehrstufigen Wirbelschichten erreicht (Bewegtbettverfah­ ren). Zu erwähnen sind auch Rotationsadsorber, die spezi­ ell zur Reinigung geringbelasteter Abluftströme eingesetzt werden. Es handelt sich dabei um einen als Rotor aus­ gebildeten Körper, der mit feinkörniger Aktivkohle oder mit Kohlefaserpapier beschichtet ist. Während des Durchtritts der Abluft durch den Rotor wird das Lösungsmittel adsorptiv gebunden, die Regeneration des beladenen Adsorbens erfolgt entgegen der Beladerichtung in einem abgeteilten Rotorsektor.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes Filtersystem zu schaffen, welches sich speziell für die Reinigung von geringbelasteter Ab­ luft eignet, das einfach einzusetzen ist und im Austauschverfahren gepflegt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß das Filterelement ei­ nen von dem Luftstrom durchströmten Aufnahmeraum für ein Filterschüttgut (Adsorbens) aufweist.

Als Filterschüttgut soll vor allem Aktivkohle, Harze, Zeo­ lithe oder ähnliche bekannte Filterstoffe in Frage kommen. Besonders eignet sich Aktivkohle, was allerdings im Stand der Technik bekannt ist. Üblicherweise wird jedoch Aktiv­ kohle als Platten in Ziehharmonikabauweise eingesetzt.

Jedes Filterelement ist bevorzugt aus zwei Seitengittern, zwei U-Rahmen sowie einem Boden- und einem Deckelstreifen hergestellt, wobei diese Teile den Aufnahmeraum für das Filterschüttgut ausbilden. Ein Teil dieses Filterelementes sollte allerdings entfernbar ausgestaltet sein, so daß das Schüttgut leicht dem Aufnahmeraum entnommen und neues Schüttgut eingefüllt werden kann.

Da sich in der Regel in der Abluft auch noch Schwebstoffe, wie insbesondere Staub, befinden, sollte jedem Filterele­ ment ein Vorfilter vorgeschaltet sein. Hierbei kann es sich um eine einfache Filtermatte oder ein Filtertuch handeln, welches dem Seitengitter aufgelegt ist, das dem Fil­ terstrom zugewandt ist.

Die Filterelemente werden nun je nach Wunsch zu einem Fil­ tersystem ziehharmonikaartig zusammengesetzt. Dabei liegt ein Filterelement im Bereich seines Deckelstreifens an ei­ nem Bereich nahe dem Deckelstreifen des benachbarten Fil­ terelementes und mit seinem Bodenstreifen nahe dem Boden­ streifen eines anderen benachbarten Filterelementes. Hier­ durch erfolgt der ziehharmonikaartige Aufbau.

Um eine besseren Halterung der Filterelemente aneinander zu ermöglichen, ist daran gedacht, einen Bereich nahe dem Deckelstreifen und/oder nahe dem Bodenstreifen abgeflacht auszubilden, so daß trotz Winkelbildung zwischen den Fil­ terelementen ein flaches Aneinanderliegen dieser Filter­ elemente gewährleistet ist.

Gehalten werden die Filterelemente von einem Edelstahl- Frontrahmen und zusätzlichen entsprechenden Befestigungs­ elementen. Hier sind viele Möglichkeiten denkbar und sol­ len von der Erfindung umfaßt sein.

Ein derartiges Filtersystem ist vor allem für geringbe­ lastete Abluft (3-10 mg/m³ Lösemittel) aus Spritzkabinen, Druckmaschinen, Waschplätzen usw. einsetzbar. Die modulare Bauweise dient einer schnellen Handhabung beim Wechsel der Einzelelemente, so daß ein Austausch der einzelnen Filterelemente ohne Schwierigkeiten vonstatten gehen kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzug­ ter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fil­ tersystem für niedrigbelastete Abluftströme;

Fig. 2 eine Frontansicht des Filtersystems gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Fil­ terelementes für das Filtersystem gemäß Fig. 1.

Ein Filtersystem für niedrigbelastete Abluftströme weist gemäß Fig. 1 eine Mehrzahl von einzelnen Filterelementen 1 auf, die ziehharmonikaartig zusammengestellt sind. Dabei besteht jedes Filterelement 1 gemäß Fig. 3 aus zwei Sei­ tengittern 2 und 3, die einen Abstand a voneinander ein­ halten. Seitlich werden die Seitengitter 2 und 3 von zwei U-Rahmen 4 und 5 gehalten. Nach oben und nach unten ist ein von den Seitengittern 2 und 3 umgrenzter Aufnahmeraum 6 von einem Bodenstreifen 7 und einem Deckelstreifen 8 ab­ gedeckt.

Der Aufnahmeraum 6 wird mit einem Filterschüttgut 9 ange­ füllt, welches beispielsweise aus Aktivkohle, aus Harzen oder Zeolithen bestehen kann. Dies sind jedoch nur Ausfüh­ rungsbeispiele.

Insbesondere in Fig. 1 ist erkennbar, daß der Deckelstrei­ fen 8 schräg geneigt angeordnet ist. Im Bereich der zuein­ ander geneigten Deckelstreifen weist jedes Filterelement 1 bevorzugt eine Abflachung 10 auf, welche so ausgebildet ist, daß beim Aneinanderstellen von zwei Filterelementen 1 mit ihren Abflachungen 10 beide Filter einen sich öffnen­ den Winkel w ausbilden.

Im Bereich der Deckelstreifen 8 und der Abflachungen 10 werden die einzelnen Filterelemente 1 durch einen Edel­ stahl-Frontrahmen 11 zusammengehalten, wobei entsprechende Befestigungselemente der Übersichtlichkeit halber nicht näher gezeigt sind.

Gegenüber den Deckelstreifen 8 liegen Bodenstreifen 7 von benachbarten Filterelementen 1 mit ihren Rändern aneinan­ der, so daß auch hier wiederum zwei Filterelemente 1 zu­ einander einen spitzen Winkel v einschließen. Auch dort sind zwei benachbarte Filterelemente 1 miteinander ver­ bunden, wie dies jedoch nicht näher gezeigt ist. Während sich der Winkel v von dem Edelstahl-Frontrahmen 11 weg schließt, öffnet sich der Winkel w von dem Frontrahmen 11 weg.

Im Bereich der Filterelemente 1, die den Winkel v miteinander einschließen, ist bevorzugt die Oberfläche dieser Filterelemente 1 noch zusätzlich mit einem Vorfil­ ter 12 überdeckt, der vor allem dazu dient, Feststoffteile eines Luftstromes, wie beispielsweise Staub, auszufiltern. Hierdurch wird die Wirksamkeit des Filterschüttgutes 9 in­ nerhalb der Filterelemente 1 wesentlich verbessert.

Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Ein niedrigbelasteter, bespielsweise mit einem Lösungs­ mittel oder einem Geruchsstoff belasteter Luftstrom 13 strömt durch den Edelstahl-Frontrahmen 11 zwischen zwei benachbarten Filterelementen 1 im Bereich des Winkels v ein. Sollten sich in diesem Luftstrom 13 noch Feststoffe befinden, so werden diese durch das Vorfilter 12 ausgefil­ tert.

Durch das Vorfilter 12 gelangt der Luftstrom in das Innere des Filterelementes 1 und gerät dort in innigen Kontakt mit dem Schüttgut. Dieses Schüttgut filtert die Geruchsstoffe oder beispielsweise Lösungsmitteldämpfe aus dem Luftstrom 13 aus und hält sie zurück. Aus jedem Filterelement 1 treten dann seitlich gereinigte Reinluftströme 14 aus.

Die einzelnen Filterelemente 1 sind im übrigen so mitein­ ander verbunden, daß sie leicht dem Edelstahl-Frontrahmen entnommen werden können. Durch Entfernen von beispielswei­ se dem Deckel streifen 8 oder dem Bodenstreifen 7 kann ebenfalls das Schüttgut aus dem Aufnahmeraum 6 entfernt werden. Zum Reinigen wird dieses Schüttgut dann einem ent­ sprechenden Desorber zugeführt.

Das Entfernen des Schüttgutes und Ersetzen durch ein neues gereinigtes Schüttgut kann im übrigen auch in Gebrauchsla­ ge des Filtersystems selbst geschehen. Hierzu muß bei­ spielsweise nur der Deckel- oder Bodenstreifen entnommen werden, so daß das Schüttgut aus dem Aufnahmeraum heraus­ fällt. In Gebrauchslage kann dann Schüttgut in den Aufnah­ meraum 6 nachgefüllt werden.

Claims (8)

1. Filtersystem zum Reinigen von niedrigbelasteten, bei­ spielsweise mit Geruchsstoffen oder Lösungsmitteldämpfen belasteten Luftströmen (13) mittels Filterelementen (1), durch welche der Luftstrom (13) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (1) einen von dem Luftstrom (13) durchströmten Aufnahmeraum (6) für ein Filterschüttgut (9) (Adsorbens) aufweist.

2. Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterschüttgut (9) aus Aktivkohle, Harzen und/ oder Zeolithen gebildet ist.

3. Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmeraum (6) von zwei Seitengittern (2, 3), zwei U-Rahmen (4, 5) sowie einem Boden- und einem Deckelstreifen (7, 8) umgrenzt ist.

4. Filtersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil, welches den Aufnahmeraum (6) um­ grenzt, rum Einfüllen und/oder Entfernen des Schüttgutes (9) lösbar ausgebildet ist.

5. Filtersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das dem Abluftstrom (13) nächstliegende Seitengitter (2, 3) von einem Vorfilter (12) überdeckt ist.

6. Filtersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filterelemente (1) ziehharmonikaartig zusammengesetzt sind.

7. Filtersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Filterelemente (1) nahe den Deckel­ streifen (8) mit Abflachungen (10) aneinander liegen und durch einen Edelstahl-Frontrahmen (11) miteinander verbun­ den sind.

8. Filtersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filterelement (1) mit seinen benach­ barten Filterelementen spitze Winkel (w, v) einschließt.