FI103641B - Gas filter - Google Patents
Gas filter Download PDFInfo
- Publication number
- FI103641B FI103641B FI971249A FI971249A FI103641B FI 103641 B FI103641 B FI 103641B FI 971249 A FI971249 A FI 971249A FI 971249 A FI971249 A FI 971249A FI 103641 B FI103641 B FI 103641B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- filter
- gas filter
- carrier material
- paper
- adsorbent
- Prior art date
Links
Description
1 1036411 103641
Kaasujen suodatinGas filter
Keksintö kohdistuu kaasujen suodattimeen, joka on tarkoitettu esim. ilmanvaihtokanavaan sijoitettuna poistamaan tilan tuloilmasta kaasu-5 maisia epäpuhtauksia.The invention relates to a gas filter which is intended, for example, to be installed in a ventilation duct to remove gaseous impurities from the supply air of the space.
Vahingollisia kaasuja poistetaan tuloilmasta yleisesti suodattimilla, jotka on sijoitettu ilmanvaihtokanavaan ja jotka sisältävät rakeista, suuren ominaispinta-alan omaavaa materiaalia. Mm. rikkidioksidi, typen oksidit, 10 kloori, kloorivety ja otsoni ovat tavallisia tällaisilla suodattimilla suodatettavia kaasuja.Harmful gases are generally removed from the supply air by filters located in the ventilation duct and containing granular material with a high specific surface area. Sulfur dioxide, nitrogen oxides, chlorine, hydrogen chloride and ozone, among others, are common gases filtered through such filters.
Tavanomaisten työ- ja oleskelutilojen lisäksi on joukko erikoistiloja, joiden ilman puhtaudelle asetetaan huomattavan korkeita vaatimuksia.In addition to the standard work and living areas, there are a number of special spaces that are subject to remarkably high standards of air cleanliness.
15 Tällaisia erikoistiloja ovat esim. nk. puhdastilat, joissa valmistetaan mm. herkkien elektroniikkalaitteiden komponentteja ja/tai itse laitteita. Myös ko. laitteiden käyttötilat on usein suojattava jopa laitekohtaisilla suodattimilla niiden luotettavan toiminnan varmistamiseksi.15 Such special facilities include, for example, so-called clean rooms, where components of sensitive electronic devices and / or the devices themselves. Also. the operating conditions of the devices often need to be protected, even with device-specific filters, to ensure their reliable operation.
20 Tuloilman suodatus on lisääntynyt ja tulee lisääntymään olennaisesti myös erilaisten ajoneuvojen ja työkoneiden kohdalla, joissa varsinkin pakokaasujen suodatus on tärkeää samoin kuin sellaisten epäpuhtauksien suodatus, joiden käsittelyyn ajoneuvoa tai työkonetta käytetään (esim. torjunta-aineiden levitys traktorilla ).20 Supply air filtration has increased, and will continue to increase substantially, for a variety of vehicles and machinery where filtering of exhaust fumes, in particular, and pollutants for which the vehicle or machine is used (eg application of pesticides on a tractor) is important.
2525
Yleisesti on tunnettua nostaa suodattimien suodatustehoa kasvattamalla suodatinmateriaalin ja suodatettavan ilman välistä kontakti- eli viipymäaikaa esim. lisäämällä suodattimen paksuutta, eli sen kerroksen paksuutta, jonka läpi suodatettava ilma virtaa. Tällöin tulee kuitenkin 30 ongelmaksi kasvava painehäviö, mikä ei ole edullista ilmanvaihtojärjestelmän toiminnalle.It is generally known to increase the filtering power of the filters by increasing the contact or residence time between the filter material and the air to be filtered, e.g. by increasing the thickness of the filter, i.e. the layer through which the air to be filtered flows. However, in this case, increasing pressure loss becomes a problem, which is not advantageous for the operation of the ventilation system.
Suomalaisessa patentissa FI-94724 on esitetty menetelmä kaasujen suodattimen valmistamiseksi, jolloin suodatin on muodostettu päällek-35 käisistä, aallotetusta ja kemisorption aikaansaavalla liuoksella impregnoidusta kantajamateriaalista valmistetuista kerroksista, joissa aaltojen pituussuunta yhtyy ilman läpivirtaussuuntaan ja kerrokset muodostavat • 2 103641 erillisiä, pitkänomaisia virtauskennoja. Kantajamateriaali on alumiinile-vyä, jonka molemmille pinnoille on kiinnitetty huokoisen pinnan aikaansaavaa alumiinioksidia. Tällainen suodatin ei aiheuta virtausvastusta suodatettavalle ilmalle, mutta kontaktipintaa saadaan huomattavasti 5 enemmän verrattuna samaan tilavuuteen kuin rakeisia materiaaleja käytettäessä. Perusrakenteeltaan samaa tyyppiä oleva suodatin tunnetaan lisäksi esim. patentista US-4,391,616.Finnish patent FI-94724 discloses a method for making a gas filter, wherein the filter is formed from overlaid, corrugated and chemisorption-impregnated carrier material layers in which the wavelengths are convergent to the air flow direction and the layers form longitudinally flowable, 10 · 103641 separate. The carrier material is an aluminum sheet with alumina forming a porous surface on both surfaces. Such a filter does not cause flow resistance to the air to be filtered, but the contact surface is obtained considerably more compared to the same volume as when using granular materials. A filter of the same type of basic construction is further known from, for example, U.S. Patent No. 4,391,616.
Esimerkiksi otsonin suodatustanne on jatkuvasti lisääntynyt. On esi-10 merkiksi tunnettua suodattaa otsonia erityisesti aktiivihiilirakeita sisältävien suodattimien läpi viilaavasta ilmasta. Patentin FI-94724 mukainen rakenne perustuu erityisesti juuri virtauskennojen läpi suhteellisen vapaasti virtaavan ilman suodatukseen, jolloin virtauskennojen huokoista materiaalia sisältävät seinämät on impregnoitu kemisorption aikaan-15 saavilla kemikaaleilla, eikä suodatin näin ollen ole tarkoitettu esim. rakeisten suodatinmateriaalien käyttöön virtauskennojen sisällä. Ohut alumiinilevy, joka on molemmilta puolilta päällystetty alumiinioksidilla, on sopivin kantajamateriaali tällaisten kennojen muodostamiseksi.Your ozone filtration, for example, has steadily increased. It is known, as an example, to filter ozone, in particular through filters containing activated carbon granules, through filing air. The structure according to FI-94724 is based in particular on filtration of relatively free-flowing air through the flow cells, whereby the walls containing the porous material of the flow cells are impregnated with chemicals that cause chemisorption, and thus the filter is not intended for e.g. A thin aluminum sheet coated on both sides with alumina is the most suitable carrier material for forming such cells.
20 USA:laisessa patentissa 3,800,515 on esitetty kosteutta, ei siis varsinaisia kaasuja ilmasta adsorboiva kennosuodatin, joka perustuu adsor-bentilla impregnoituun ja tiiviiksi tehtyyn paperiin kantajamateriaalina, josta kennot muodostetaan normaalisti aallottamalla ja päällekkäin liittämällä.U.S. Patent 3,800,515 discloses an air-adsorbent cell filter, which is an adsorbent-impregnated and compacted paper, as a carrier material, from which the cells are normally formed by corrugating and superimposing.
25 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa mainitut epäkohdat ja niiden aiheuttamat ongelmat ja esittää suodatin, jolla voidaan suodattaa myös esim. otsoni tilan tuloilmasta pienentämällä samalla suodattimen aiheuttamaa ilman virtausvastusta ja jonka suodattimen valmistuskustannuk-30 siä voidaan lisäksi olennaisesti pienentää tunnettuihin suodattimiin verrattuna. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle suodattimet on pääasiassa tunnusomaista se, että suodattimen kantaja-materiaali on paperipohjaista materiaalia, joka ainakin osaksi on pinnoitettu ilman epäpuhtauksia, kuten kaasuja, adsorboivalla hienojakoisella 35 materiaalilla.It is an object of the present invention to eliminate the above drawbacks and the problems caused by them and to provide a filter which can also filter eg the ozone from the supply air while reducing the air flow resistance caused by the filter and which can also be substantially reduced compared to known filters. To accomplish this purpose, the filters according to the invention are essentially characterized in that the filter carrier material is a paper-based material which is coated, at least in part, with fine particulate adsorbing material without impurities such as gases.
•« « 3 103641• «« 3 103641
Aktiivihiili on eräs sopiva ja myös eniten käytetty materiaali juuri otsonin suodattamiseen. Muodostamalla hienojakoisesta adsorboivasta materiaalista, kuten aktiivihiilestä, kantajamateriaalille pintakerros ja muo-5 dostamalla edelleen esim. patentissa FI-94724 esitetyn suodattimen rakenteen mukainen suodatin, saadaan aikaan myös otsonia suodattava suodatinsovellus.Activated carbon is one of the most suitable and most widely used materials for ozone filtration. By forming a surface layer of a fine adsorbent material, such as activated carbon, on the carrier material, and further forming a filter according to the filter structure disclosed, for example, in FI-94724, an ozone filtering filter application is also provided.
Paperipohjaisen materiaalin, kuten paperin tai kartongin käytöllä on se 10 etu, että suodatin on helppo hävittää, varsinkin siinä tapauksessa, että adsorbentti on aktiivihiiltä.The use of a paper-based material such as paper or board has the advantage that the filter is easy to dispose of, especially if the adsorbent is activated carbon.
On varsin yksikertaista valmistaa myös esim. mainitun rakenteen mukainen suodatin, jonka kantajamateriaalista muodostetuista kerroksista 15 vain osa on pinnoitettu esim. aktiivihiilellä ja osa jollakin muulla, vaikkapa kemiopsorption aikaansaavaa kemikaalia käsittävällä huokoisella kerroksella, jolloin saadaan aikaan hyvinkin monikäyttöinen suodatin-ratkaisu.It is also quite simple to make a filter according to the above structure, for example, of which only a part of the layers 15 of the carrier material is coated with activated carbon and a part with another porous layer containing, for example, a chemisorption agent, thus providing a very versatile filter solution.
20 Keksinnön mukainen suodatin soveltuu helposti valmistettavaksi juuri paperi- tai kartonkipohjaisesta kantajamateriaalista, mikä on omiaan pienentämään olennaisesti suodattimen raaka-ainekustannuksia. Lisäksi hienojakoinen aktiivihiili tai muu jauhemainen adsorbentti on helppo saada tarttumaan kantajamateriaalin pintaan sen selluloosakui-25 tujen muodostaman karkean alustan ansiosta. Kantajamateriaalille onkin tyypillistä sen kuitumainen, paperia tai kartonkia muistuttava raken-: ne.The filter according to the invention is easily adapted to be made directly from a paper or board based carrier material, which is capable of substantially reducing the raw material costs of the filter. In addition, the fine activated carbon or other powdered adsorbent is easily adhered to the surface of the carrier material due to the coarse substrate formed by its cellulosic fibers. Indeed, the carrier material is characterized by its fibrous structure resembling paper or paperboard.
Huomattavaa etua saavutetaan myös sillä, että käyttämällä aiemmin 30 kuvattua patentin FI-94724 mukaista suodattimen rakennetta voidaan suodatustehoa suodattimen tilavuuteen nähden lisätä huomattavasti.A notable advantage is also obtained by the fact that by using the filter structure according to the patent FI-94724 described above 30, the filtering power in relation to the filter volume can be considerably increased.
: Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, jossa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuva 1 esittää suodattimen perusrakennetta kaaviollisesti ja . kuva 2 esittää erästä suodattimen sovellusta perspektiivikuvantona.The invention will be further illustrated in the following description, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically illustrates the basic structure of a filter and. Figure 2 is a perspective view of an embodiment of a filter.
4 1036414, 103641
Keksinnön mukainen suodatin valmistetaan aallotetusta paperipohjaisesta levystä 1 ja suorasta paperipohjaisesta levystä 2, joiden molemmille pinnoille on kiinnitetty hienojakoista adsorboivaa materiaalia, 5 kuten aktiivihiiltä. Hienojakoinen adsorboiva materiaali ja levyjen 1, 2 muodostama kantajamateriaali muodostavat selvät itsenäiset kerrokset, toisin kuin patentissa US-3,800,515. Näin käsitellyt levyt 1,2 sijoitetaan päällekkäin, jolloin muodostuu vierekkäisiä virtauskennoja 3 sisältävä kerros 4. Valmiin suodattimen muodostamiseksi järjestetään kerroksia 4 10 tiiviisti päällekkäin siten, että aallotetun levyn 1 kummallekin puolelle tulee aina suora levy 2, jolloin yksittäiset virtauskennot 3 muodostuvat aallotetun levyn 1 molemmille puolille sen ja suoran levyn 2 väliin.The filter according to the invention is made of corrugated paper-based plate 1 and straight paper-based plate 2, on both of which surfaces are attached finely divided adsorbent material 5 such as activated carbon. In contrast to US-A-3,800,515, the fine-adsorbent material and the carrier material formed by the plates 1, 2 form distinct independent layers. The discs 1,2 thus treated are superimposed to form a layer 4 with adjacent flow cells 3 To form a finished filter, the layers 4 10 are tightly superimposed so that there is always a straight plate 2 on each side of the corrugated plate 1, halfway between it and the straight plate 2.
Kuvassa 1 ilmenee myös tapa muodostaa kuvan 2 mukainen suodatin, 15 jolloin kerros 4 kääritään tiiviiksi sylinterimäiseksi kappaleeksi, joka on helppo sijoittaa esim. halkaisijaltaan pyöreän ilmastointiputken sisään.Figure 1 also shows a way of forming the filter according to Figure 2, whereby the layer 4 is wrapped in a dense cylindrical body which can be easily inserted, for example, inside a circular air-conditioning pipe.
Selvää on, että myös muunlaisia rakenteita voidaan käyttää suodattimen muodostamiseksi. Erillisiä kerroksia 4 voidaan asettaa useita kap-20 paleita päällekkäin tiiviiksi pakaksi tai laskostaa pakka yhdestä leveästä kerroksesta 4, jolloin näin koottua pakkaa voidaan helposti muotoilla edelleen esim. poikkileikkaukseltaan kulloisenkin käyttökohteen vaatimusten mukaiseksi.It is clear that other types of structures can also be used to form the filter. Separate layers 4 can be stacked on a plurality of Kap-20 pieces to form a compact stack or folded from a single wide layer 4, whereby the package thus assembled can be easily reshaped, e.g., to the requirements of the particular application.
25 Pinnoittamalla levyt 1,2 nimenomaan hienojakoisella adsorbentilla ja muodostamalla niinmuodoin kennomainen adsorboiva rakenne saa-daan aikaan adsorboivan pinta-alan olennainen lisääntyminen aiheuttamatta kuitenkaan merkittävää virtausvastuksen kasvua, kuten tapahtuisi esim. rakeisen aktiivihiilen käytössä virtauskanavien sisällä.By coating the sheets 1,2 specifically with a fine adsorbent and thereby forming a cellular adsorbent structure, a substantial increase in the adsorbing area is achieved without causing a significant increase in flow resistance, as would be the case, for example, with granular activated carbon within flow channels.
3030
Adsorboivia materiaaleja voidaan käyttää adsorboitavasta kaasusta riippuen. Näin ollen paperi- tai kartonkipohjaiset levyt 1, 2 voidaan pin-noittaa kaikilla sellaisilla huokoisen kerroksen aikaansaavilla materiaaleilla, jotka adsorboivat fysikaalisesti pinnalleen kaasumaista epäpuh-35 tautia.Adsorption materials may be used depending on the gas to be adsorbed. Thus, paper or board-based sheets 1, 2 can be coated with any porous layer-forming material that physically adsorbs to the surface gaseous impure disease.
Käytettäessä kaasuja pinnalleen adsorboivia hienojakoisia materiaaleja ei tarvita suodattimen käsittelyä kemisorption aikaansaavalla aineella.When using fine materials that adsorb to the surface of the gases, it is not necessary to treat the filter with a chemisorption agent.
5 10ό6415 10ό641
Suodatin voidaan kuitenkin muodostaa myös siten, että osa levyistä 1, 2 tai kerroksista 4 on järjestetty edellä esitetysti adsorboiviksi esim. aktiivihiilellä ja osa on käsitelty esim. kemisorptiota aikaansaavalla kemikaalilla, jolloin yhden suodatinkappaleen käyttöaluetta voidaan laa-5 jentaa huomattavasti.However, the filter can also be formed such that some of the plates 1, 2 or layers 4 are arranged as above to adsorb with e.g. activated carbon and some are treated with e.g. a chemisorption agent, whereby the application area of one filter body can be significantly extended.
Seuraavassa on esitetty suodattimen valmistus laboratoriomittakaavassa.The following describes the production of the filter on a laboratory scale.
10 Paperipohjaisen kantajamateriaalin päällystämiseksi huokoisella kerroksella käytetään menetelmää, jossa hienojakoinen adsorbentti, kuten aktiivihiili, lietetään sopivaan nesteeseen ja saadun seoksen annetaan virrata pitkänomaisten virtauskennojen 3 läpi, jolloin partikkelit kiinnittyvät kennojen seinämiin, eli kantajamateriaalin pintaan. Tässä voidaan 15 käyttää hyväksi esim. kapillaari-ilmiötä patenttijulkaisun FI-94724 esittämällä tavalla, eli suodattimen toinen pää upotetaan seokseen, jolloin seos nousee kapillaarivoimien vaikutuksesta kennoihin. Hienojakoisen materiaalin liettämiseen tällä tavoin käytetään edullisesti jotain orgaanista liuotinta, joka ei turvota veden tavoin paperia. Aktiivihiilijauhetta 20 on lietetty metanoliin ja annettu virrata kennojen läpi, jolloin paperin pinta on saatu päällystettyä hyvin.A method is used to coat a paper-based carrier material with a porous layer in which a finely divided adsorbent, such as activated carbon, is slurried in a suitable liquid and the resulting mixture is allowed to flow through elongated flow cells 3 whereby particles adhere to the cell walls. Here, for example, the capillary effect can be utilized as disclosed in FI-94724, i.e. the other end of the filter is immersed in the mixture, whereupon the mixture rises under the action of capillary forces on the cells. Preferably, an organic solvent which does not swell the paper like water is used to slurry the finely divided material. The activated carbon powder 20 is slurried in methanol and allowed to flow through the cells, whereby the surface of the paper is well coated.
Tuotantomittakaavassa tulevat kysymykseen menetelmät, joissa paperipohjainen kantajamateriaali päällystetään ennen sen muodostamista 25 suodatinrakenteeksi. Tällöin kysymykseen voi tulla joku paperiteollisuu-.. .. den tunnettu paperinpäällystysmenetelmä, jossa pienet partikkelit saa daan tarttumaan paperia tai kartonkia olevan kantajamateriaalin pintaan. Myös tällöin adsorbenttipartikkelit voivat muodostaa seoksen nestemäisen aineen kanssa, seos levitetään pohjamateriaalin pintaan, 30 nestemäinen aine haihdutetaan ja jäljelle jää huokoisen pintakerroksen käsittävä kantajamateriaali, josta muodostetaan edellä kuvatulla tavalla valmis suodatinrakenne.On a production scale, methods are employed in which the paper-based carrier material is coated prior to forming it into a filter structure. In this case, there may be some known paper coating method in the paper industry in which small particles are made to adhere to the surface of a carrier material of paper or board. Here again, the adsorbent particles can form a mixture with the liquid material, the mixture is applied to the surface of the base material, the liquid material is evaporated, and a support material comprising a porous surface layer is formed to form a finished filter structure as described above.
* ·' • ·* · '• ·
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI971249A FI103641B1 (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Gas filter |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI971249 | 1997-03-26 | ||
FI971249A FI103641B1 (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Gas filter |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI971249A0 FI971249A0 (en) | 1997-03-26 |
FI971249A FI971249A (en) | 1998-09-27 |
FI103641B true FI103641B (en) | 1999-08-13 |
FI103641B1 FI103641B1 (en) | 1999-08-13 |
Family
ID=8548469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI971249A FI103641B1 (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Gas filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI103641B1 (en) |
-
1997
- 1997-03-26 FI FI971249A patent/FI103641B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI971249A0 (en) | 1997-03-26 |
FI103641B1 (en) | 1999-08-13 |
FI971249A (en) | 1998-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2304156C (en) | Filter for gases | |
US4259092A (en) | Adsorptive material | |
US5302354A (en) | Filtration device | |
US7407533B2 (en) | Active filter element for end face incident flow | |
US8795588B2 (en) | Systems and methods for removal of contaminants from fluid streams | |
US7402199B2 (en) | Adsorbing element | |
US20160096163A1 (en) | Honeycomb filter article and methods thereof | |
US7591868B2 (en) | Filter for electronic enclosure | |
EP0342598A1 (en) | Process for fabricating activated carbon supporting honeycomb structure | |
US20050229562A1 (en) | Chemical filtration unit incorporating air transportation device | |
US20050139077A1 (en) | Dual diffusion channel filter | |
US11014038B2 (en) | Filter medium | |
WO2009012189A2 (en) | Media for removal of organic compounds | |
JP2645251B2 (en) | Gas adsorption element | |
FI71499B (en) | FILTER OCH FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA DETSAMMA | |
FI103641B (en) | Gas filter | |
US20100176050A1 (en) | Fluid purifying apparatus and filter housing | |
GB1582758A (en) | Adsorptive material | |
JP4819367B2 (en) | Manufacturing method of air filter sheet | |
KR20220085012A (en) | Filter | |
US20040115105A1 (en) | Purifier | |
FI94724C (en) | Method of making a gas filter | |
FI104154B (en) | Filters for gases | |
JPH10263395A (en) | Gaseous organic solvent adsorbing element | |
KR102051844B1 (en) | Air purification system using the activated carbon composite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |