DE7603557U1

DE7603557U1 - Asbestfreie filterschicht

Info

Publication number: DE7603557U1
Application number: DE7603557U
Authority: DE
Original assignee: FILTROX-WERK AG ST GALLEN (SCHWEIZ)
Current assignee: FILTROX-WERK AG ST GALLEN (SCHWEIZ)
Priority date: 1975-02-14
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1977-05-05
Also published as: GB1506814A; ATA85276A; DE2604885B2; FR2300605B1; CH573265A5; IT1062907B; FR2300605A1; AT358067B; DE2604885A1

Description

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«lüpfslstrcßs 6 - Postfach 51

Filtrox-Werk AG., St. Gallen

Asbestfreie Filterschicht

Die Erfindung bezieht sich auf eine asbestfreie Filterschicht mit einer tragenden Struktur aus mindestens einem faserförmigen Stoff sowie mit mindestens einem zur Adsorption von Trubstoffen dienenden, innerhalb der tragenden Struktur gleichmässig verteilten adsorbierenden Stoff. ^f

Filterschichten für Schichtenfilter enthielten bisher in den meisten Fällen Asbest, der sowohl als adsorbierender Stoff wie auch zur Strukturbildung bzw. Verfestigung der Filterschicht diente. Nur in wenigen Anwendungsbereichen, z.B. für die sogenannte Kieselgurfiltration bei der Bierherstellung, werden asbestfreie Schichten als Trägerschichten ver-

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wendet, aber diese Filterschichten bestehen im Prinzip j nur aus einer tragenden Struktur aus faserförmigen Stoffen, f

die gegebenenfalls noch mit Füllstoffen versehen ist, \ aber keine adsorbierenden Stoffe enthält.

Bei Filterschichten mit adsorbierenden Stoffen hingegen wurde bisher als adsorbierender Stoff praktisch ausschliesslich Asbest verwendet, weil Asbest aufgrund seiner Faserst: tktur zusätzlich zu seinen guten Adsorptionseigenschaften noch festigkeitsverbessernde Eigenschaften hat und aus diesem Grunde auf jeden Fall günstiger als andere, lediglich gute Adsorptionseigenschaften aufweisende Stoffe zu sein schien. Es hat sich aber herausgestellt, dass diese bisher - wie die praktisch ausschliessliche Verwendung von Asbest zeigt - allgemein getroffene Annahme nicht unter allen Umständen zutrifft, d.h. dass es unter Umständen doch vorteilhafter sein kann, als adsorbierenden Stoff einen solchen zu verwenden, der ausschliesslich gute Adsorptionseigenschaften aufweist und keine weiteren für die Verwendung in Filterschichten erwünschten Eigenschaften besitzt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Filterschicht der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem anderen adsorbierenden Stoff als Asbest entweder bei niedrigerem Gesamtaufwand vergleichbare Gesamteigenschaften wie I

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die bekannten asbesthaltigen Filterschichten oder aber ' bei etwa gleichem Gesamtaufwand bessere Gesamteigenschaften als asbesthaltige Filterschichten aufweist.

Erfindungsgemäss wird das bei einer Filterschicht der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass sie als adsorbierenden Stoff <-Aluminiumoxid enthält.

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Der dadurch erzielte Vorteil ist, wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, eine nicht unwesentliche Verminderung des Gesamtherstellungsaufwandes für die vorliegende Filterschicht bei im wesentlichen gleichguten Gesamteigenschaften wie bei den asbesthaltigen Filterschichten.

Ausser ^-Aluminiumoxid kann die vorliegende Filterschicht vorteilhaft zusätzlich mindestens einen aus einer organischen Verbindung bestehenden adsorbierenden Stoff, vorzugsweise aus den Gruppen der faserbildenden Polyamide und der Ionenaustauscherharze, enthalten.

Vorzugsweise enthält die vorliegende Filterschicht ferner, ebenso wie die bekannten Filterschichten, in den von der tragenden Struktur gebildeten Zwischenräumen als Füllmittel Tonerde, insbesondere Kaolin.

Der die tragende Struktur bildende faserförmige Stoff kann bei der vorliegenden Filterschicht in gleicher Weise

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wie bei den bekannten Filterschichten mit Vorteil mindestens teilweise aus Zellulose, vorzugsweise Sulfit-und/ oder Sulfatzellulose, bestehen.

Ausserdem ist es insbesondere für den strukturellen Aufbau der vorliegenden Filterschicht von wesentlichem Vorteil, wenn, in die tragende Struktur zusätzlich Kieselgur eingebettet ist.

Die Erfindung ist im folgenden bezüglich ihrer Grundlagen sowie anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Bei Versuchen zur Herstellung asbestfreier Filterschichten der eingangs genannten Art hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich bei der Verwendung von ^f-Aluminiumoxid als adsorbierender Stoff etwa mit einem Viertel des prozentualen Anteiles, den die üblichen asbesthaltigen Filterschichten an Asbest enthalten, der gleiche Adsorptionseffekt wie bei den asbesthaltigen Filterschichten erreichen lässt, obwohl die theoretisch aufgrund der an sich bekannten Adsorptionswirkungen der beiden Stoffe Asbest und Λ Aluminiumoxid zu erwartende Verbesserung des Adsorptionseffektes wesentlich geringer ist. Die Gründe für das überraschende Ergebnis, dass sich in einer Filterschicht mit einer relativ kleinen Menge ^-Aluminiumoxid der gleiche Adsorptionseffekt wie mit der vierfachen Menge Asbest erreichen lässt, konnten noch nicht zweifelsfrei ermittelt, werden, aber die bisher diesbezüglich angestellten Unter-

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suchungen weisen darauf hin, dass von, der Gesamtoberfläche des Asbestes in einer asbesthaltigen Filterschicht nur ein Bruchteil als adsorbierende Oberfläche zur Wirkung kommt, während bei einer relativ kleinen Menge von in diese Filterschicht eingelagertem J-Aluminiumoxid praktisch die gesamte Oberfläche desselben an der Adsorption beteiligt ist. Das wäre auch durchaus verständlich, weil die Asbestfasern in einer Filterschicht aufgrund ihrer Verfilzung mit den Zellulosefasern nur an Teilen ihr^r gesamten Faserlänge von der die Filterschicht passierenden Flüssigkeit umspült werden können, während demgegenüber bei z.B. in Form kleinster Körnchen in die Filterschicht eingelagertem A -Aluminiumoxid die gesamte Oberfläche desselben von Flüssigkeit umspült wird.

Auf jeden Fall bringt die bei der vorliegenden Filterschicht erreichbare Verringerung der notwendigen Menge an Adsorbentien auf ein Viertel trotz der Tatsache, dass die Kosten pro Gewichtseinheit bei Λ -Aluminiumoxid etwa anderthalbbis zweimal so gross sind wie bei Asbest, eine Aufwandverminderung für die Adsorbentien um mindestens 50 Prozent mit sich, und da die Kosten pro Gewichtseinheit für die übrigen in einer Filterschicht enthaltenen Stoffe kleiner als diejenigen der Adsorbentien sind, macht sich dies in%einer beträchtlichen Verminderung des Gesamtaufwandes für die vorliegende Filterschicht bemerkbar, und zwar bei vergleichbaren Gesamteigenschaften und insbesondere gleichem Adsorp-

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tionseffekt wie "bei den bekannten asbesthaltlgen Filter-« schlchten. Eu erwähnen ist in diesem Zusammenhang, dass dabei auch bei der vorliegenden Pilterschicht durchaus vergleichbare Festigkeitseigenschaften wie bei den bekannten asbesthaltlgen Filterschichten erzielt werden können, beispielsweise wenn ein Viertel des Asbestes durch <%> -Aluminiumoxid und die restlichen drei Viertel durch Kieselgur und/oder Kaolin ersetzt werden.

Stoffzusammensetzungen innerhalb der im folgenden angegebenen Bereiche haben sich für die vorliegende Filterschicht als besonders günstig erwiesen:

Sulfitzellulose AO bis 60 Gew. % Kieselgur 20 bis 35 Gew. %

Kaolin 20 bis 0 Gew. %

^-Aluminiumoxid 20 bis 5 Gew. %

Dabei kann das <ß -Aluminiumoxid zu einem Teil auch durch andere Adsorbentien, insbesondere pulverförmige organische Adsorbentien wie Polyamide, z.B. Nylon oder Perlon und/oder positiv oder negativ geladene Ionenaustauscherharze, ersetzt sein. Der Einsatz solcher zusätzlicher oder das ^—Aluminiumoxid teilweise ersetzender Adsorbentien kommt insbesondere in solchen Fällen in Frage, wo der Anwendungsbereich der FilteYschicht und damit die zu filtrierende Flüssigkeit fest vorgegeben sind und mit Hilfe der zusätzlichen Adsorbentien gezielt bestimmte Bestandteile der zu filtrierenden Flüssig-

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keit, für deren Adsorption diese zusätzlichen Adsorbentien 'besonders geeignet sind, ausfiltriert werden sollen.

Eine Vergleichstestreihe zwischen einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Filterschicht mit 50 % Sulfitzellulose, 20 % Kieselgur, 10 % Kaolin und 10 % n,-Aluminiumoxid und einer asbesthaltigen Pilterschlcht mit AO % Sulfitzellulose, 20 % Kaolin und 40 % Asbest ergab bei nahezu gleichen Festigkeitswerten beider Filterschichten mit einer zu filtrierenden Flüssigkeit, deren pH-Yfert zwischen 4 und 5 lag

und
und in der Bakterien /andere Mikroorganismen sowie Eiweiss- und Fettstoffe suspendiert waren, einen bei beidsn Filterschichten weitgehend übereinstimmenden Adsorptionseffekt und somit gesamthaft praktisch gleiche filtertechnische Eigenschaften beider Filterschichten, wobei aber die Gesamtherstellungskosten der asbesthaltigen Filterschicht etwa das 1,4-fache der asbestfreien, mit ^-Aluminiumoxid als Adsorbens versehenen Filterschicht betrugen.

An diesem Beispiel ist ersichtlich, dass die vorliegende asbestfreie Filterschicht eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bekannten asbesthaltigen Filterschichten mit sich bringt, die im vorliegenden Fall in der Aufwandsverminderung liegt, Jedoch bei Erhöhung des Anteiles an Λ-Aluminiumoxid auch im wesentlichen in einer Erhöhung des Adsorptionseffektes liegen kann. Zur letzteren Möglichkeit muss allerdings gesagt werden, dass der Adsorptionseffekt

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nicht proportional dem Anteil an ^-Aluminiumoxid ansteigt, sondern eher einem Sättigungswert zustrebt und mit einer Erhöhung des Anteiles an 4 -Aluminiumoxid auch eine Verringerung der Festigkeit der Filterschicht einhergeht, so daß über 20 Gew. % liegende Anteile an 1 -Aluminiumoxid nur in speziellen Fällen zweckmäßig sind und der Anteil an jj- -Aluminiumoxid vorzugsweise unter 20 Gew. % gehalten werden sollte.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt eine Filterschicht 10 in gebrochener, längsgeschnxttener Darstellung mit einer tragenden Struktur aus mindestens einem faserförmigen Stoff, in die 4 -Aluminiumoxid in Form von Körnchen eingelagert ist.

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Claims

• Ill · I t > t · S α' h u t ζ a η 3 ρ r ü σ h e

1. Asbestfreie Filterschicht für Schichtenfjlter mit einer tragenden Struktur aus mindestens einem faserförmigen Söoff sowie mit mindestens einem zur Adsorption von Trubstoffen dienenden, innerhalb der tragenden Struktur gleichmassig verteilten adsorbierenden Stoff, dadurch gekennzeichnet, dass sie als adsorbierenden Stoff /4-Aluisiniumoxid enthält.

2. Filterschicht nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich mindestens einen aus einer ■organischen Verbindung bestehenden adsorbierenden Stoff, vorzugsweise aus den Gruppen der faserbildenden Polyamide und der Ionenaustauscherharze, enthält.

3. Filterschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie in den von der tragenden Struktur gebildeten ΖλνίΞοηβηΓαυίηεη als Füllmittel Tonerde, vorzugsweise Kaolin, enthält.

4. Filterschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der die tragende Struktur bildende faserförmige Stoff mindestens teilweise aus Zellulose, vorzugsweise Sulfit- und/oder Sulfatzellulose, besteht.

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5. FiIterschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass In die tragende Struk tur zusätzlich Kieselgur eingebettet ist.

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