EP1268053A1 - Adsorptives filtermaterial - Google Patents

Adsorptives filtermaterial

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Publication number
EP1268053A1
EP1268053A1 EP01919375A EP01919375A EP1268053A1 EP 1268053 A1 EP1268053 A1 EP 1268053A1 EP 01919375 A EP01919375 A EP 01919375A EP 01919375 A EP01919375 A EP 01919375A EP 1268053 A1 EP1268053 A1 EP 1268053A1
Authority
EP
European Patent Office
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filter material
material according
layer
ion exchange
adsorbent
Prior art date
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Ceased
Application number
EP01919375A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Heinrich
Jost Kames
Gerhard Heuberger
Tanja Heilmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
MHB Filtration GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by MHB Filtration GmbH and Co KG filed Critical MHB Filtration GmbH and Co KG
Publication of EP1268053A1 publication Critical patent/EP1268053A1/de
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    • B01D2259/4145—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged in series
    • B01D2259/4146—Contiguous multilayered adsorbents

Definitions

  • the present invention relates to a filter material with adsorbing properties, consisting of a carrier layer and an adsorbing layer connected to the carrier layer.
  • EP-A-0 340 542 adsorption filter which consists of a support frame with a coating of adsorber particles.
  • the adsorber particles fixed to the support frame clean undesirable substances through gases or liquids that pass through the filter.
  • Such cleaning processes always represent a balance between the stationary and the moving phase.
  • the known adsorption filters represent a sufficient means to effect cleaning.
  • High-boiling substances such as water and phenol can be easily and effectively removed from gas mixtures using conventional adsorption filters.
  • Such conventional adsorption filters have adsorption particles made of activated carbon, for example.
  • DE-A-195 13 658 describes an odor filter for vacuum cleaners which consists of an air-permeable carrier which contains synthetically produced spherical activated carbon.
  • DE-A-196 7 755 A method for producing a filter material is known, in which thermally granular adsorbents are fixed on a metal foil coated with polyolefin, the preferred adsorbent being activated carbon.
  • the volatile substances such as SO 2 and NH 3
  • SO 2 and NH 3 behave completely differently from the abovementioned high-boiling substances. They are only incompletely removed by the conventional adsorption filters, and the equilibrium with the adsorption particles is such that the volatile substances are later released after initial binding. A permanent bond is therefore not guaranteed.
  • One way to improve this insufficient adsorption is to impregnate the activated carbon with acidic or basic additives. For example, if you want to remove NH 3 from a gaseous mixture, such an impregnation with phosphoric acid can be carried out; on the other hand, if SO 2 is to be removed, prior impregnation with K 2 CO 3 is advisable.
  • the undesirable substances enter into a chemical reaction with the impregnating agent and are permanently and irreversibly removed from the gas mixture in this way.
  • the impregnation means that you are able to provide filters with an improved cleaning effect. However, the impregnating agent is consumed, with the result that after a certain time the cleaning capacity is exhausted.
  • the impregnation of the adsorber particles affects the original adsorption capacity of these particles in terms of both the total capacity and the adsorption kinetics.
  • the adsorber particles will remove undesirable substances from gas mixtures more slowly and in a smaller amount compared to their original performance.
  • the adsorber particles establish a new balance between the originally existing adsorption performance and the chemical adsorption of the impregnating substance. With a large amount of impregnation substance, a considerable deterioration of the original adsorption performance is found, especially if there is an unfavorable distribution of the impregnation substance.
  • DE-A-197 27 295 therefore proposes to provide a filter with high air permeability to which ion exchange beads are fixed.
  • ion exchange beads can be strongly basic anion exchangers or strongly acidic cation exchangers. If strongly basic anion exchangers are used to load the filters, air streams in particular can be cleaned of gaseous acidic substances, especially sulfur dioxide. The use of strongly acidic cation exchangers enables the effective removal of gaseous basic substances, such as ammonia.
  • the invention is therefore based on the object of providing a filter material which, with good adsorption kinetics and high capacity, can remove even the smallest traces of acidic and basic gases and other contaminants from the air stream.
  • Another object of the invention is to adsorb the residual monomers remaining in the ion exchange materials and the reaction products of the ion exchange materials.
  • the first adsorbent layer consists of impregnated activated carbon material and the second adsorbent layer consists of ion exchange materials.
  • Another preferred embodiment of the invention contains ion exchange materials as the first adsorbing layer and impregnated activated carbon material as the second adsorbing layer.
  • Another preferred embodiment of the invention contains three adsorbent layers.
  • these three layers can optionally be configured from different materials, preferably ion exchange materials and impregnated as well as unimpregnated activated carbons, and sequences: Examples of these are:
  • the filter material according to the invention consists of a carrier layer and a first adsorbing layer of impregnated activated carbon connected to this carrier layer. There is a second adsorbent layer on top, which consists of ion exchange materials.
  • first adsorbing layer consist of ion exchange materials and the second adsorbing layer to consist of impregnated activated carbon material.
  • the filter material according to the invention consists of a carrier layer and three adsorbent layers which, depending on the application, consist of two layers of ion exchange material and a layer of impregnated activated carbon or one layer of ion exchange material and two layers of impregnated activated carbon. These layers are applied in different orders, adapted to the requirements.
  • the total adsorbent layer has a surface density of 200 to 1200 g / m 2 , preferably 300 to 1000 g / m 2 .
  • the carrier layer and the total adsorbent pad are covered with a cover layer which is firmly connected thereto.
  • All adsorbent layers can be applied either in layers or as a uniform layer of different adsorbents with suitable mixing ratios.
  • suitable mixing ratios especially in the case of mixtures of ion exchange materials, are between 5: 1 and 1: 5, preferably between 3: 1 and 1: 3.
  • cation exchangers Weakly or strongly acidic ion exchangers (cation exchangers) with e.g. Carboxyl groups or sulfonic acid groups and on the other hand weak or strongly basic ion exchanger (anion exchanger) with e.g. Amine function used. Mixtures of cation exchangers and anion exchangers can also be used advantageously for the purposes of the invention.
  • alkali-impregnated activated carbon materials are used for ion exchangers containing sulfonic acid or carboxyl in order to collect the slightest release of acid-forming agents from the polymer structure.
  • acid or metal salt impregnated e.g. Activated carbon materials impregnated with copper salt are used to collect the least amount of ammonia or amines released from the polymer structure.
  • the polymeric adsorbents ie the ion exchange materials
  • gases relevant to clean rooms such as ammonia, amines, nitrogen-containing heterocycles, silazanes, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, sulfur dioxide, NO, and acetic acid.
  • gases relevant to clean rooms such as ammonia, amines, nitrogen-containing heterocycles, silazanes, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, sulfur dioxide, NO, and acetic acid.
  • activated carbon materials suppresses the undesirable trace emission of agents and also absorbs the inevitable outgassing of residual monomers from the polymer structure.

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Abstract

Es wird ein Filtermaterial mit adsorbierenden Eigenschaften, bestehend aus einer Trägerschicht und einer ersten, mit der Trägerschicht verbundenen adsorbierenden Schicht vorgestellt, wobei das Filtermaterial dadurch gekennzeichnet ist, dass es zusätzlich eine zweite oder zweite und dritte adsorbierende Schicht aufweist, wobei alle adsorbierenden Schichten eine Gesamtadsorbenzienauflage bilden. Eine oder zwei der adsorbierenden Schicht besteht bevorzugt aus imprägniertem Aktivkohlematerial. Ebenfalls eine oder zwei der adsorbierenden Schichten besteht bevorzugt aus Ionenaustauschermaterialien. Die Zugabe von Aktivkohlematerial unterdrückt die unerwünschte Spurenemission von Agentien und fängt des weiteren die unvermeidliche Ausgasung von Restmonomeren aus dem Polymergerüst auf. Der Einsatz der Ionenaustauscher bewirkt dabei eine besonders vorteilhafte Verlängerung der Standzeiten bei hohen Effizienzen der Filtermaterialien.

Description

Adsorptives Filtermaterial
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermaterial mit adsorbierenden Eigenschaften, bestehend aus einer Trägerschicht und einer mit der Trägerschicht verbundenen adsorbierenden Schicht.
Es ist bekannt, Adsorptionsfilter anzuwenden, um unerwünschte Stoffe aus einem gasförmigen oder flüssigen Gemisch zu entfernen. So beschreibt z.B. die EP-A-0 340 542 Adsorptionsfilter, welche aus einem Trägergerüst mit einer Umhüllung von Adsorberteilchen besteht. Die am Trägergerüst fixierten Adsorberteilchen reinigen durch das Filter geführte Gase oder Flüssigkeiten von unerwünschten Stoffen. Solche Reinigungsvorgänge stellen immer ein Gleichgewicht zwischen stationärer und beweglicher Phase dar. Für normale Anforderungen stellen die bekannten Adsorptionsfilter ein ausreichendes Mittel dar, um eine Reinigung zu bewirken.
Moderne industrielle Entwicklungen haben dazu geführt, die Anforderungen für Reinluft erheblich zu steigern. Solche industriellen Entwicklungen sind z.B. die Herstellung hochempfindlicher Produkte, wie die Herstellung von Chips im Gigabitbereich in der Mikroelektronik und die Herstellung von Arzneimitteln. Die frühere Reinigungstechnik hatte sich auf die Entfernung von Partikeln konzentriert, wobei eine zusätzliche Entfernung von unerwünschten gasförmigen Stoffen dadurch zustande kam, daß den Filtern ein Adsorbenz zugesetzt wurde. Mit solchen Adsorbenzien war man in der Lage, in wirksamer Weise unerwünschte Stoffe zu entfernen, wie es z.B. in der EP-A-0 340 542 beschrieben wird. Die bekannten Adsorptionsfilter sind jedoch nicht in der Lage, die vollständige Bandbreite an gasförmigen Komponenten aus der Raumluft zu entfernen. Solche gasförmigen Komponenten kann man grob unterscheiden in hochsiedende Stoffe einerseits und sehr flüchtige Stoffe andererseits. Hochsiedende Stoffe, wie z.B. Wasser und Phenol, sind mit herkömmlichen Adsorptionsfiltern einfach und effektiv aus Gasgemischen zu entfernen. Solche herkömmlichen Adsorptionsfilter weisen z.B. Adsorptionspartikel aus Aktivkohle auf. So beschreibt bspw. die DE-A-195 13 658 ein Geruchsfilter für Staubsauger, das aus einem luftdurchlässigen Träger besteht, der synthetisch hergestellte kugelförmige Aktivkohle enthält. Aus der DE-A-196 7 755 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials bekannt, bei dem auf eine mit Polyolefin beschichtete Metallfolie thermisch körnige Adsorbenzien fixiert werden, wobei das bevorzugte Adsorbenz Aktivkohle ist.
Völlig anders als die o.g. hochsiedenden Stoffe verhalten sich die flüchtigen Stoffe, wie z.B. SO2 und NH3. Sie werden durch die herkömmlichen Adsorptionsfilter nur unvollständig entfernt, und es stellt sich ein solches Gleichgewicht mit den Adsorptionspartikeln ein, daß die flüchtigen Stoffe nach anfänglicher Bindung später wieder freigesetzt werden. Eine dauerhafte Bindung ist somit nicht gewährleistet.
Eine Möglichkeit, diese nicht ausreichende Adsorption zu verbessern, ist die eine vorherige Imprägnierung der Aktivkohle mit sauren oder basischen Hilfsmitteln. Will man z.B. NH3 aus einer gasförmigen Mischung entfernen, so kann eine solche Imprägnierung mit Phosphorsäure vorgenommen werden, soll andererseits SO2 entfernt werden, bietet sich eine vorherige Imprägnierung mit K2CO3 an. Die unerwünschten Stoffe gehen eine chemische Reaktion mit dem Imprägnierungsmittel ein und werden auf diese Weise dauerhaft und irreversibel aus dem Gasgemisch entfernt. Durch die Imprägnierung ist man also in der Lage, Filter mit einer verbesserten Reinigungswirkung zur Verfügung zu stellen. Dabei wird allerdings das Imprägnierungsmittel verbraucht, mit dem Ergebnis, daß nach einer bestimmten Zeit eine Erschöpfung der Reinigungskapazität eintritt.
Die Imprägnierung der Adsorberteilchen beeinträchtigt das ursprüngliche Adsorptionsvermögen dieser Teilchen sowohl bezüglich der Gesamtkapazität als auch der Adsorptionskinetik. Die Adsorberteilchen werden im Vergleich mit ihrer ursprünglichen Leistung unerwünschte Stoffe aus Gasgemischen langsamer und in einer geringeren Menge entfernen. Insoweit stellt sich an den Adsorberteilchen ein neues Gleichgewicht zwischen der ursprünglich vorhandenen Adsorptionsleistung und der chemischen Adsorption der Imprägniersubstanz ein. Bei einer großen Menge Imprägniersubstanz wird eine erhebliche Verschlechterung der ursprünglichen Adsorptionsleistung festgestellt, insbesondere wenn eine ungünstige Verteilung der Imprägniersubstanz vorliegt. Verwendet man jedoch weniger Imprägniersubstanz, wird zwar die adsorbierende Kapazität weniger beeinträchtigt, man muß aber eine baldige Erschöpfung der Imprägniersubstanz in Kauf nehmen. In der DE-A-197 27 295 wird daher vorgeschlagen, einen Filter mit hoher Luftdurchlässigkeit bereitzustellen, an dem Ionenaustauscherkügelchen fixiert sind. Diese Ionenaustauscherkügelchen können stark basische Anionenaustauscher oder stark saure Kationenaustauscher sein. Werden stark basische Anionenaustauscher zur Beladung der Filter verwendet, so können insbesondere Luftströme von gasförmigen sauren Stoffen, vor allem von Schwefeldioxid, gereinigt werden. Die Verwendung von stark sauren Kationenaustauschern erlaubt die wirksame Entfernung von gasförmigen basischen Stoffen, wie z.B. Ammoniak.
Aber auch bei Verwendung dieser polymeren Austauschermaterialien kann nicht verhindert werden, daß geringe Mengen von säurebildenden Agentien oder von Ammoniak bzw. Aminen abgegeben werden. Dies ist jedoch bei den immer restriktiver werdenden Anforderungen bzgl. der Reinluft nicht tolerierbar. Des weiteren ist eine Ausgasung von Restmonomeren aus dem Polymergerüst der Ionenaustauscher unvermeidlich und ebenfalls unerwünscht.
Es besteht daher nach wie vor der Bedarf nach einem Filtermaterial, das den Erfordernissen der heutigen Anforderungen an Reinluft gerecht wird.
Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filtermaterial bereitzustellen, das bei guter Adsorptionskinetik und hoher Kapazität selbst geringste Spuren saurer und basischer Gase und anderer Verunreinigungen aus dem Luftstrom entfernen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die in den Ionenaustauschermaterialien verbliebenen Restmonomeren und die Reaktionsprodukte der Ionenaustauschermaterialien zu adsorbieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Filtermaterial der genannten Art gelöst, das mindestens eine zusätzliche ei»e zweite adsorbierende Schicht aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erste adsorbierende Schicht aus imprägniertem Aktivkohlematerial und die zweite adsorbierende Schicht aus Ionenaustauschermaterialien. Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung enthält Ionenaustauschermaterialien als erste adsorbierende Schicht und imprägniertes Aktivkohlematerial als zweite adsorbierende Schicht.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung enthält drei adsorbierende Schichten.
Wahlweise können diese drei Schichten je nach Erfordernissen der Anwendung aus unterschiedlichen Materialien, bevorzugt Ionenaustauschermaterialien und imprägnierte wie auch unimprägnierte Aktivkohlen, und Reihenfolgen ausgestaltet sein: Beispiele hierfür sind:
Ionenaustauschermaterialien als erste adsorbierende Schicht, imprägniertes Aktivkohlematerial als zweite adsorbierende Schicht und Ionenaustauschermaterialien als dritte adsorbierende Schicht oder imprägnierte Aktivkohle als erste, Ionenaustauschermaterialien als zweite und imprägnierte Aktivkohle als dritte adsorbierende Schicht oder imprägnierte Aktivkohle als erste, Ionenaustauschermaterialien als zweite und Ionenaustauschermaterialien als dritte adsorbierende Schicht.
Das erfindungsgemäße Filtermaterial besteht aus einer Trägerschicht und einer mit dieser Trägerschicht verbundenen ersten adsorbierenden Schicht aus imprägnierter Aktivkohle. Darauf liegt eine zweite adsorbierende Schicht, die aus Ionenaustauschermaterialien besteht.
Umgekehrt ist es auch möglich, daß die erste adsorbierende Schicht aus Ionenaustauschermaterialien und die zweite adsorbierende Schicht aus imprägniertem Aktivkohlematerial besteht.
Weiterhin besteht das erfindungsgemäße Filtermaterial aus einer Trägerschicht und drei adsorbierenden Schichten, die je nach Anwendungsfall aus zwei Schichten Ionenaustauschermaterial und einer Schicht imprägnierter Aktivkohle oder einer Schicht lonenaustauschermaterial und zwei Schichten imprägnierter Aktivkohle bestehen. Diese Schichten werden in unterschiedlichen, den Erfordernissen angepaßten Reihenfolgen aufgetragen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Gesamtadsorbenzienauflage eine Flächendichte von 200 bis 1200 g/m2, bevorzugt 300 bis 1000 g/m2 auf.
Die Trägerschicht und die Gesamtadsorbenzienauflage sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einer damit fest verbundenen Abdeckschicht abgedeckt.
Alle Adsorbenzienschichten können entweder lagenweise oder als einheitliche Schicht von verschiedenen Adsorbenzien geeigneter Mischungsverhältnisse aufgebracht werden. Geeignete Mischungsverhältnisse, insbesondere bei Mischungen von lonenaustauschermaterialien, liegen hierbei zwischen 5:1 und 1 :5, bevorzugt zwischen 3:1 und 1 :3.
Als lonenaustauschermaterialien werden bevorzugt schwach bzw. stark saure Ionenaustauscher (Kationenaustauscher) mit z.B. Carboxylgruppen bzw. Sulfonsäuregruppen und zum anderen schwach bzw. stark basische Ionenaustauscher (Anionenaustauscher) mit z.B. Aminfunktion verwendet. Auch Mischungen von Kationenaustauschern und Anionenaustauschem können im Sinne der Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden.
Für sulfonsäure- bzw. carboxylhaltige Ionenaustauscher werden in einer bevorzugten Ausführungsform alkalisch imprägnierte Aktivkohlematerialien eingesetzt, um geringste Abgaben von säurebildenden Agentien aus dem Polymergerüst aufzufangen.
Für aminhaltige Ionenaustauscher hingegen werden säure- oder metallsalzimprägnierte, z.B. mit Kupfersalz imprägnierte Aktivkohlematerialien eingesetzt, um die geringste Abgabe von Ammoniak bzw. Aminen aus dem Polymergerüst aufzufangen.
Mit der beschriebenen vorteilhaften Kombination von Materialien ist es möglich, die hohe Effizienz und Aufnahmefähigkeit der polymeren Adsorbenzien, d.h. der lonenaustauschermaterialien, für reinraumrelevante Gase wie Ammoniak, Amine, stickstoffhaltige Heterozyklen, Silazane, Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Schwefeldioxid, NO , und Essigsäure zu nutzen. Es ist anzumerken, daß diese Aufzählung nicht vollständig ist und daß der Fachmann ohne weiteres weitere Stoffe auffinden kann, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung aus dem Luftstrom entfernt werden können. Der Einsatz der Ionenaustauscher bewirkt dabei eine besonders vorteilhafte Verlängerung der Standzeiten bei hohen Effizienzen der Filtermaterialien.
Die Zugabe von Aktivkohlematerialien unterdrückt die unerwünschte Spurenemission von Agentien und fängt des weiteren die unvermeidliche Ausgasung von Restmonomeren aus dem Polymergerüst auf.

Claims

Patentansprüche
1. Filtermaterial mit adsorbierenden Eigenschaften, bestehend aus einer Trägerschicht und einer ersten mit der Trägerschicht verbundenen adsorbierenden Schicht,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filtermaterial eine zusätzliche zweite adsorbierende Schicht aufweist, wobei beide adsorbierenden Schichten eine Gesamtadsorbenzienauflage bilden.
2. Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste adsorbierende Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial und die zweite adsorbierende Schicht aus lonenaustauschermaterialien besteht.
3. Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste adsorbierende Schicht aus aus lonenaustauschermaterialien, und die zweite adsorbierende Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial besteht.
4. Filtermaterial mit adsorbierenden Eigenschaften, bestehend aus einer Trägerschicht und einer ersten mit der Trägerschicht verbundenen adsorbierenden Schicht,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filtermaterial eine zusätzliche zweite und dritte adsorbierende Schicht aufweist, wobei alle drei adsorbierenden Schichten eine Gesamtadsorbenzienauflage bilden.
5. Filtermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste adsorbierende Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial , die zweite adsorbierende Schicht aus lonenaustauschermaterialien und die dritte adsorbierende Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial besteht.
6. Filtermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste adsorbierende
Schicht aus lonenaustauschermaterialien, die zweite adsorbierende Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial und die dritte Schicht aus lonenaustauschermaterialien besteht.
7. Filtermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste adsorbierende Schicht aus lonenaustauschermaterialien, die zweite adsorbierende Schicht aus lonenaustauschermaterialien und die dritte Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial besteht.
8. Filtermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste adsorbierende Schicht aus lonenaustauschermaterialien, die zweite adsorbierende Schicht aus lonenaustauschermaterialien und die dritte Schicht aus insbesondere imprägniertem Aktivkohlematerial besteht.
9. Filtermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle weiteren Permutationen der drei Schichten aus Anspruch 5 und 6 anwendungsspezifisch dargestellt werden.
10. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die adsorbierenden Schichten entweder lagenweise aufgetragen oder als einheitliche Schicht von verschiedenen Adsorbenzien geeigneter Mischungsverhältnisse aufgebracht sind, wobei das Mischungsverhältnis für Mischungen von Anionen- und Kationenaustauschern 5:1 bis 1 :5 beträgt oder für Mischungen von imprägnierten Aktivkohlen und Anionen- und Kationenaustauschern 5:1 bis 1 :5
11. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein faltbares Flächenmaterial handelt.
12. Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtadsorbenzienauflage eine Flächendichte von 200 - 1200 g/cm2, vorzugsweise 300 - 1000 g/m2 aufweist.
13. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Trägerschicht und Gesamtabsorbenzienauflage durch eine damit fest verbundene
Abdeckschicht abgedeckt sind.
14. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenaustauschermaterial ein schwach oder stark saurer Ionenaustauscher mit Carboxylgruppen bzw. Sulfonsäuregruppen ist.
15. Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis S-16 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenaustauschermaterial ein schwach oder stark basischer Ionenaustauscher mit Aminofunktion ist.
16. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlematerial alkalisch imprägniert ist.
17. Filtermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlematerial säure- oder metallsalzimprägniert ist.
18. Filtermaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Kupfer, Eisen, Nickel, Zink, Chrom, Kobalt, Ruthenium, Osmium ist.
19. Verwendung des Filtermaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Reinigung von Luftströmen von sauren oder basischen gasförmigen Stoffen.
20. Verwendung des Filtermaterials nach Anspruch 19 zur Reinigung von Luftströmen von Stoffen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SO2, NO , HC1, HF, H2S, HBr, HNO , HNO2, H2SO3, CH3COOH, HCOOH, Phosphorsäuren, Borchloride, Borfluoride und Borsäure.
21. Verwendung des Filtermaterials nach Anspruch 19 zur Reinigung von Luftströmen von Stoffen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus NH3, Aminen, Stickstoffheterozyklen und Phosphinen.
22. Verwendung des Filtermaterials nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche in der Reinraumtechnik.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100463048B1 (ko) * 2003-01-27 2004-12-23 삼성전자주식회사 케미컬 필터 미디엄, 케미컬 필터 및 이의 제조 방법
DE102006033541A1 (de) 2006-07-20 2008-01-24 Artemis Control Ag Adsorptives Filtermaterial
DE202006018863U1 (de) * 2006-12-12 2008-04-17 Mann+Hummel Gmbh Filterelement mit Aktivkohlebeschichtung
CN101695651B (zh) * 2009-10-27 2012-07-04 昆明理工大学 一种铜铁改性活性炭吸附剂及其制备方法
DE102011114132A1 (de) 2011-08-14 2013-02-14 BLüCHER GMBH Neue Konzepte für die Gasbehandlung und Gasreinigung
WO2014100743A2 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Micronics, Inc. Low elasticity films for microfluidic use
WO2014146481A1 (en) * 2013-03-18 2014-09-25 The Hong Kong University Of Science And Technology Development of high-efficiency adsorbent from e-waste and aluminosilicate-based materials for removal of toxic heavy metal ions from wastewater
DE102015205551B4 (de) * 2015-03-26 2023-12-07 Mahle International Gmbh Mehrlagiges Filtermaterial für ein Innenraumluftfilterelement einer Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs, Innenraumluftfilterelement für eine Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs sowie Klimatisierungsanlage für ein Fahrzeug
EP3328538B1 (de) 2015-08-28 2024-06-12 Serionix, Inc. Gasfilter für basische verunreinigungen
WO2017040291A1 (en) 2015-08-28 2017-03-09 Serionix, Inc. Gas filters for acidic contaminants
DE102016204525A1 (de) * 2016-03-18 2017-09-21 Mahle International Gmbh Luftfilter mit einem mehrlagigen Filtermaterial
DE102016212056A1 (de) 2016-07-01 2018-01-04 Mahle International Gmbh Filtermedium und Verfahren zur Herstellung eines solchen Filtermediums
CN112156617A (zh) * 2020-09-16 2021-01-01 内蒙古格林特制药有限责任公司 一种针对合成呋喃酮酸产生的废气进行回收处理的方法
DE102022108237A1 (de) 2022-04-06 2023-10-12 Hengst Se Filtermedium für den Einsatz in Brennstoffzellen
DE102022133938A1 (de) * 2022-12-19 2024-06-20 Mann+Hummel Gmbh Luftfiltermedium, Filtermediumkörper und Filterelement

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62247820A (ja) * 1986-04-22 1987-10-28 Toray Ind Inc ガスのろ過方法
DE3813563C2 (de) * 1988-04-22 2002-01-17 Mhb Filtration Gmbh & Co Kg Adsorptionsfilter mit hoher Luftdurchlässigkeit
JPH0226612A (ja) * 1988-07-18 1990-01-29 Shin Etsu Handotai Co Ltd ガス体中の微量イオンの捕捉方法及びガス体浄化方法及びガス体浄化フィルター装置
DE4206442A1 (de) * 1992-02-29 1993-09-02 Sandler Helmut Helsa Werke Flaechenfilter
US5772738A (en) * 1993-11-30 1998-06-30 Purex Co., Ltd. Multifunctional air filter and air-circulating clean unit with the same incorporated therein
NL1000078C2 (nl) * 1994-04-19 1996-04-22 Bluecher Hasso Von Geurfilter voor stofzuigers.
AU4858496A (en) * 1995-01-27 1996-08-14 Mine Safety Appliances Company Respirator filter system
US5569489A (en) * 1995-06-06 1996-10-29 Kasmark, Jr.; James W. Machine and method of making a filter
DE19617755B4 (de) * 1996-05-03 2004-05-13 Mhb Filtration Gmbh & Co. Kg Adsorptionsmaterial und daraus aufgebauter Filterblock
US5858045A (en) * 1996-11-27 1999-01-12 Air Kontrol, Inc. Multiple layer air filter media
JP3552141B2 (ja) * 1997-02-18 2004-08-11 株式会社荏原製作所 ケミカルフィルタおよびそれを用いた空気濾過方法
DE19727295A1 (de) * 1997-06-27 1999-01-07 Bluecher Gmbh Filter für Reinluft
DE29714196U1 (de) * 1997-07-23 1998-11-26 E. Dittrich KG "Schlüssel"-Erzeugnisse, 28307 Bremen Filterelement
DE19817703A1 (de) * 1998-03-10 1999-11-25 Ernest De Ruiter Adsorptionsfilter hoher Luftdurchlässigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung
IL127456A0 (en) * 1998-12-09 1999-10-28 Fitoussi Mayer Air filter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0170391A1 *

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