DEP0043204MA - - Google Patents

Description

P 43 2·4 17 b / 12· B

Etablissement Publici Houllleres du Bassin du Nord et du Pas-de-Calais

"Verfahren zum In Luft oder anderen Gasen achwe- -Teil oben in Flockenfora."

Auf die in der Luft schwebenden Staubteilchen wirken die Schwerkraft, elektrische Kräfte, Warmestrumungen und dergl* ein.

Die Wirkung dieser Kräfte hängt in Wesentlichen von der Grosse dieser Teilchen ab.

Die Schwerkraft ist umso grosser, je grosser die Staubteilchen sind· Dagegen wirkt die Brown·sehe Strömung umso ■ehr, je kleiner die Staubteilchen sind· Ganz allgemein schlagen sich die Staubteilchen umso schwerer nieder, je feiner sie sind. Sun bilden aber gerade die feinen Teilchen ron 0,1 bis $ Mikron (^c) annähernd 80j( der Luftverunreinigung in Bergwerken, Steinbrüchen oder dergl·

Aus Gesundheit·- und Sicherheitsgründen hat man versucht, die·· schwebenden Verunreinigungen in Form von Flocken auszufällen· Öle bisher bekannte Zerstäubung einer Flüssig· keit durch Verdichten und Entspannen in einer Düse ergibt infolg· der Wirbelströmung bein Austreten aus der DUse Tröpfchen alt eines Durchmesser von 100 llikron (A*-) und darüber. Diese Tröpfchen sind zu gross und daher nur wenig wirksam.

Nach der Erfindung soll ein viel feinerer Nebel und zwar eine in auseerst feiner Verteilung in der Luft schwebende Flüssigkeit verwendet werden, wobei die Grosse der FlUssigkeltatellchen möglichst der Grosse der Staubteilchen angenähert 1st.

Den Gegenstand der Erfindung bildet somit ein Verfahren

sur Ausfällung you In der Luft oder in anderen Gaeen schwebenden festen Teilchen von 0,01 Mikron bis zu mehreren Millimetern in nockenform· Da· Neue besteht darin, dass die Ausfällung in nockenform durch Zerstäuben einer stark benetsenden nusslgkelt in die Luft in Fora eines Feinstnebels hervorgerufen wir«, dessen Tröpfchen annähernd die gleich· OrBsse haben, wie die festen, sehwebenden Staubteilchen von O_f1 bis 5 Mikron (/*).

LIe Zerstäubung kann durch Entspannung eines Gases unter gleichseitiger Zuführung der nUsslgkelt, durch mechanisch· Zerstäubung der nicht verdichteten nussigkeit, durch Mischen der su zerstäubenden nussigkelt mit einer ntissigkeit, die sich durch Entspannen auf Atmosphärendruek leicht verdampfen lässt, oder durch ähnliche Methoden vorgenommen «erden· Bach einem bevorzugten Verfahren der Erfindung wird ein sehr feiner Nebel mit einer elektrischen Ladung verwendet, deren Vorzeichen dem Vorzeichen der elektrischen Ladung der festen Teilchen entgegengesetzt 1st. Die benutzte nUssigkelt hat eine starkbenetzende Wirkung, d.h. der Randwinkel dieser nussigkelt an den in Frage kommenden festen Körpern muss möglichst klein sein«

Die Vorrichtung zur Erzeugung des Feinstnebel· wird so eingestellt, dass die Grosse der Nebelteilchen der der schwebenden Staubteilchen annähernd gleich 1st.

Man erzielt dadurch die grösste Möglichkeit, dass die nueslgkeltstellchen mit den Staubteilchen gleicher Gruse· zusammentreffen« Wird ein Nebel mit elektrisch geladenen Flüssigkeitsteilchen verwendet, deren Vorzeichen dem der festen Teilchen entgegengesetzt ist, so bewirkt das Neutralisieren der zusammengebrachten Teilchen die sofortig· nockenbildung· Solange sich nämlich diese Teilchen mit elektrischen Ladungen gleichen Vorzeichens gegenüberliegen, können sie sich Infolge der abstossenden Kräfte nicht anziehen· Wird dagegen die elektrische Ladung der beiden Teilchen neutralisiert, so überwiegen die Kohäsionskräfte und fördern das Zusammenballen und Ausfällen der Teilchen· Es empfiehlt sich eine möglichst vollkommen benetzende nUsslgkelt anzuwenden, d.h. eine Flüssigkeit, deren Randwinkel möglichst nahe am Null liegt«

In der beigefügten Zeichnung ist cine bevorzugte AuefUhrungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung für Kohlenbergwerke dargestellt, die nachstehend näher beschrieben wird·

Fig· 1 ist eine Ansicht der Einrichtung, Fig. 2 zeigt eine einzelheit in vergrössertem Masstab· Ein Druckluftbehälter ist durch eine Leitung 1 über das Anschlusstück 2 mit einem Verbindungerohr 3 verbunden· Der Druck der den Verbindungerohr zugeführten Luft kann mittels der Drosselvorrichtung 4 geregelt werden· Das Verbindungerohr 3 versorgt eine zylindrische, kegelförmig zulaufende Kammer eines auswechselbaren Kopfes 5 mit Druckluft· Der Kopf 5 ist mit den Anschlussteilen 6 und 7 versehen. Der Behälter 8 enthält eine benetzende Flüssigkeit, in die ein Rohr 9 taucht, das mn eine auswechselbare, in der zylindrischen, kegelförmig zulaufenden Kammer des abnehmbaren Kopfes 5 angeordnete DUse 10 ausläuft· In diese Düse 10 ist eine Röhre mit einem Durchmesser in der Grössenordnung von einigen Zehntel Millimeter gebohrt. Sie läuft in eine dünne Spitze aus· An dem schmalen, die Spitze der DUse umgebenden, ringförmigen Raum strömen die Druckluftteilchen mit grosser Geschwindigkeit vorbei, wobei sie die Teilchen der benetzenden Flüssigkeit mitreissen und sich anschlleseend in der Atmosphäre entspannen und die Flüssigkeitsteilchen zerstäuben· Ferner entsteht durch die intensive Reibung, die auf die Flüssigkeitsteilchen während des Durchströmens durch die spltc zulaufende, auswechselbare Düse 10 infolge der grossen Geschwindigkeit ausgeübt wird, Reibungselektrizität, die die elektrische Aufladung der in die Atmosphäre geschleuderten Tröpfchen verursacht· Die Menge und die Zusammensetzung des Feinnebele wird vor jedem Ausströmen durch Einstellen des Druckes der die Flüssigkeit mitreissenden Luft geregelt dadurch, dass die Drosselvorrichtung 4 verstellt und dass In den Kopf 5 eine Düse 10 eingesetzt wird, deren Röhre von geeignetem einige Zehntel Millimeter grossem Durchmesser ist· Die gewünschte Art des Vorzeichens der elektrischen Ladung der den Feinstnebel bildenden Flüssigkeitsteilchen wird andererseits durch das Einsetzen einer Düse 10 aus geeignetem Material erreicht. Die wesentlichen Massangaben

für eine derartige Einrichtung sind folgendet

Flüssigkeitsinhalt 2800 cm⁵

Durohmesser der Kapillax-Röhre 2/10 mm Höhe 25 an

Das Verfahren kann ohne weiteres dort angewendet werden, wo Druckluft- oder Druakgasleitungen vorhanden sind· Ein Schlauch von geeigneter länge verbindet die Leitung 1 mit der Vorrichtung· Sie kann demnach durch einen Bedienungemann dort aufgestellt werden, wo ihre Wirksamkeit voraussichtlich am grössten 1st. Da die Vorrichtung leicht rind handlieh ist, kann sie in geeigneter Höhe aufgehängt und gerichtet werden· Dies geschieht mit Hilfe einer einstellbaren Kette, die durch fest am Behälter angebrachte Binge geführt ist.

Die Menge des benetzenden Feinnebele kann 10 m* In der Minute übersteigen· Die Zusammensetzung einer solchen Flüssigkeitszerstäubung ergibt folgende Durchschnittswertet

Tröpfchen von annähernd 0,5 Mikron 10 Jt

• " · 1 ■ 25 Jl

• " · 5 " 35 Ji

• · · 15 " 20 Ji

• · · und mehr als

15 Mikron 10 Jl

Der Wert grösster Häufigkeit kann natürlich in den Grenzen bis zu _ 5 Ulkron schwanken« Jeder Art von Atmosphäre entspricht eine ihr angepasste Zusammensetzung des Nebels, die in der Praxis durch das Einstellen des Drosselventils und durch das Auswechseln der Düse erreicht werden kann« Da das Verfahren Insbesondere auxch den sehr fein zerstäubten, schwebenden Zustand des grössten Teilern der Tröpfchen gekennzeichnet ist, kann der Höchstwert der Teilchengrössen 100 Mikron nicht übersteigen, ohne dass die Wirksamkeit des Verfahrens stark herabgesetzt wird.

Durch geeignete Kinstellung kann ein noch feinerer Nebel erzielt werden, dessen Tröpfchen kleiner als 0,5 Mikron sind. Dieses Verfahren ist für feste Teilcnen bis annähernd 0,01 Mikron verwendbar, vorausgesetzt, dass dazu ein ^ebel von annähernd gleicher Feinheit veri'ügbar ist.

Die grösseren Staubtellcnen von mehr als 5 Mikron bis zu 1 Millimeter .»erden selbstverständlich ebenfalls benetzt. IhreAusfäJßjng durch Flockenbildung ist wesentlich leichter

, /6

al· dl· kleinerer Teilchen.

Die FlU sigkeiten mit starker Benetzungewirkung, dl· einen sehr kleinen Randwinkel^n dt> festen Teilchen *a*e», sind lnsbesender· folgendet Alkyl - Sulfonate des tfatriuaa, lfapht/1 - Sulfonat·, Amide sulfonierter fettsäuren. Alkoholate der Sulforliinsäure, iiatriua^>he»phe - oder sulfoester höherer primärer oder sekundärer Alkohole·

Die Auswahl beschränkt sich jedoch nicht allein auf die angeführten Benetzungsmittel·

Das beschriebene Verfahren gestattet es, die gesundheitlichen Verhältnisse In Bergwerken, Steinbrüchen und Industrieanlagen In denen in der Luft schiebende feine Staubteilchen vorkommen, zu verbessern« Es beseitigt auch die bei brennbaren Staubteilchen z.B. in Kohlenbergwerken bestehende Gefahr von Explosionen· Ferner werden die giftigen Stlokdaspfe, die bei Spreigingen entstehen, infolge der sehr groesen Gesamt-Oberfläche des Feinnebels gelöst· Diese Absorption verbessert die gesundheitlichen Verhältnisse· Das Verfahren kann in Bergwerken und Steinbrüchen besondere leicht durchgeführt werden, da dort ohnedies Druckluftleitungen vorhanden sind·

Claims (2)

1. PA ι " "' ^Γ '^j ^^{1 /}

   PATENTANWALT 7~, 6 ' > / '

   ng CSTOEPEL , -'_^^ν

   LANDAU-PFALZ ' " ' ~

   AM SCHÜTZEN HOF
   FERNSPRECHER NR 3OOO

   PatentansprUohet

   LJ6~j fi

   1 ·) Verfahren zum e von In Tier- Luft ,'ticnweben-

   den Staubteilchen In der Grussenordming von 0,01 Mikron bis zu mehreren Millimetern in nockenform dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfällen In nockenform durch Zerstäubung einer stark benetzenden Flüssigkeit in die Luft in Fon eines Felnstnebele, dessen elektrisch aufgeladene Tröpfchen den festen, in Flocken auszufallenden Teilchen der Grosse nach annähernd gleich sind, erzwungen wird·
2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit ein sulfonie.rtes Derivat von Alkylen oder Arylen verwendet wird·

   3·) Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubung durch Entspannen eines verdichteten Gases unter Zuführung einer stark benetzenden Flüssigkeit und die elektrische Aufladung der den Feinstnebel bildenden Tröpfchen dursh Reibung der benetzenden Flüssigkeit an den Innenflächen der Flüssigkeits—Zuführungsleitung erreicht werden·

   4·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Feinstnebels durch Einstellen einer von Hand betätigten, In die Zuführungsleitung für das Druckgas eingebauten Drosselvorrichtung (4) und durch die Wahl einer Zuführungsdüse (10) für die stark benetzende Flüssigkeit mit einer Röhre von geeignetem, einige Zehntel Millimeter grossem Durchmesser und die elektrische Aufladung der den Feinstnebel bildenden Tröpfchen durch die Wahl einer DUse aus geeignetem Material geregelt werden·