SE190885C1 - - Google Patents

Description

KLASS I NTERNATI ONELLSVENSK B 01 d12 e:3/02 PATENT- OCH REGISTRERINGSVERKET Ans. 9917/1956 inkom den 1/11 1956 utlagd den 23/12 1963 C-R E RINGSTROM, STOCKHOLM Satt for avlagsnandet av svavelhahiga fororeningar av storleksordningen -8 och lagre procent ur luft Den minsta halt av svavelvdte, som behovs for att sa smaningom svarta en blank silveryta och clarified fororsaka skada, t. ex. pa elektriska kontakter, är av storleksordningen -18 %, ehuru svartningen darvid tager avsevard tid. Relativt hastig warbling (1 dr)‘ torde man fa rakna med om halten är av storleksordningen -8 %. Om man rum luften enligt hittillsvarande metoder med filter innehallande aktivt kol, kiselgel e. d finner man, att den renade luftens halt av gasfororening blir proportionell mot den i filtret sammanlagda adsorberade gasmangden. For att uppna en renhet av -8 % I-12S hos stOrre mangder luft skulle man salunda yam tvungen att tillgripa orimlist stora adsorptionsfilter. I dessa filter fastna dessutom en mangd andra gaser och angor, som dro ofarliga for silver eller t. o. m. verka inhiberande pa svavelforeningars angrepp pa silver, vilket ytterligare gOr att de sa snabbt forbrukas.

Den svavelaktivitet man i praktiken kan tilllata i luften ar en funktion av metallforemalets, t. ex. silverkontakters anyandningssatt. Om del exempelvis ãr fragan om ett rela med silverkontakter, vilket arbetar sallan (nagra ganger i manaden), blir den mekaniska avnotningen mycket liten, vilket innebar att endast en langsam tillvaxt av silversulfid kan tillatas. Vid ett reld med intensiv belastning (t. ex. varannan sekund) blir den mekaniska avn8tningen stor, och hastigare tillvaxt av svavelsilverskikt kan tillatas och and& hailer avnotningen kontaktpunkten blank. Den tillatna svavelaktiviteten varierar darfOr mycket for olika typer av metallforemal.

Tack vare att silver är en oddel metall som i luft overdrager sig med en tunn film av silveroxid, kan man i samband med sattet enligt Dupl. kl. 26 d: 8/04 uppfinningen anvanda filter som konstrueras pa foljande sat: Tradar eller band av metall eller annat material belaggas med ett tunt lager av metalliskt silver. Detta trad- eller band-material flatas till mattor, i vilka fall dessa utgora sjalva filtret eller fylles i form av trassel, tradklipp eller span i med galler forsedda, eventuellt genomskinliga trummor, lador eller kassetter. Filtren skall vara atkomliga for inspektion och fornyelse.

Effekten av ett dylikt filter i de laga fororeningshalter av storleksordningen -8 och lagre proccnt, som har komma ifraga, begransas av fororeningsgasens diffusion i luften och icke av adsobtionshastigheten i filtermassan och blir salunda beroende pa filtrets maskstorlek, den genomstrommande luftens hastighet och temperatur.

Den renhet, som kan uppnas vid de hittills industriellt anvanda metoderna for rening av gaser, exempelvis haft, t. ex. med gilidande kopparspan, blysockerlosning eller myrmalm, är Idngt ifran total. Da det galler skydd av elektriska kopplingsutrustningar mot svavelfororeningar ha de mest skilda atgarder tillgripits. Stora telefonforvaltningar har till valdiga kostnader t. o. m. tvingats overga fran silverkontakter till kontakter av palladium, vilka i vissa avseenden dessutom aro samre an silverkontakter. Det liar emellertid icke lyckats att filtrera bort de sista resterna av svavel ur luften, dvs. fOroreningar av storleksordningen -8 och lagre procent. De kontinuerliga svarigheterna att hcTlla silverkontakterna rena kvarstod darfor. Man har forsOkt att ktivera» kiselgel med kalium-dimetylglycin och rekommenderat denna produkt for total svavelrening. Praktiska och laboratoriemassiga f Orsok liksom enkla berakningar visar emellertid 2— — att en sadan produkt ej kan rena tekniskt erf orderliga kvantiteter luft till tillracklig renhet. I ett annat liknande projekt i storre skala her man byggt stora filteranlaggningar med dyrbara aktiva kolfilter for telefonstationer. Aven dar har praktiken verifierat teorin att det ej gar att rena praktiskt erforderliga kvantiteter luft med aktivt kol till nodvandig renhetsgrad.

Det är ants kant att rena gas fran industriellt eller laboratoriemassiga hoga halter av svavel genom att passera den Over upphettad koppar. Det är ocksa kant att sulfidbildningen sker i sulfidens mot gasen vanda yta, dvs. att metalljonerna maste diffundera genom sulfidskiktet. Om joke metallen uppvarmes sker namligen diffusion av metall mot ytan for langsamt. Den hoga temperaturen innebar tva saker, dels yore det meningslost att tilllampa. den i luft med en syrehalt vasentligen hOgre an svavelvatehalten eftersom det da icke skulle bli fra.ga om ett svavelvatefilter utan en gasforbranningsanlaggning (i sjalva Terket skulle en sadan metall som t. ex. koppar dessutom oxideras), dels stiger dissociations-. trycket Over alla sulfider hastigt med temperaturen sA alt alien vid fullstandig j amvikt en-. dast mattlig svavelrenhet kan uppnas pa delta satt.

Enligt lagen om gasers diffusion i varandra ãr relativa diffusionshastigheten a.v en gasfororening i en annan gas hi. a. proportionell mot molekyltatheten av fororeningsgasen eller med andra ord den absoluta diffusionshastigheten är proportionell mot fororeningshalten I kvadrat. Svavelvatets diffusion i gasfasen ár vid de tekniska halterna i intervallet -2 till -7 stor i forhallande till diffusionen i de olika filtermassor som hittills anvandes. Detta ar anledningen till att man i gangse filter efterstravar Inigsta mojliga diffusionshastighet hos filtermassan och foljdriktigt anvander vattenlosningar eller vattenuppslamningar t. ex. av blyacetat, eller ocksa en upphettad metall t. ex. koppar.

Uppgif ten for sattet enligt uppfinningen borjar emellertid forst vid halten av svavelvate av storleksordningen -8 a -9, dar absoluta diffusionshastigheten i gasfasen salunda fir 10010000 ganger mindre an dar motsvarande vfirden i gangse filter slutar. mom detta omrade kommer diffusionen av metalljoner i den fasta sulfidfasen i filtermassan att ske fortare an diffusionen i gasfasen, vilket salunda fir den teoretiska forklaringen till att ett filter av t. ex. metalliskt silver kan anvandas vid svavelhalter vid ftiroreningar av storleksordningen under men icke Over -8.

Mot denna bakgrund utgor ett satt med den avsedda reningsgraden en ny teknisk 18sning av mycket stor praktisk betydelse. Det nya sattet kan hi. a. tillampas overallt dfir utrustningar finns som innehaller elektriska silverkontakter, exempelvis i automatiska telefonstationer eller i andra elektriska kopplingscen traler innehallande silverkontaktdon. Sattet har dock lika stor betydelse for luftrening i andra sammanhang sasom t. ex. i museer innehallande monter med silverf8remal, juvelerarebutiker m. m.

Pioblemet att avlagsna laga svavelhaltiga fororeningar loses enligt uppfinningen genom att valja ett satt, dar luften ledes genom ett filter som innehaller nagot silver, t. ex. i form av rent silver eller silverplaterad koppar sa att svavelvate eller andra t. ex. organiska svavelforeningar sasom merkaptaner utfalles som en. nybildad fas med en svavelaktivitet av ovannamnda storleksordning eller lagre for att skydda foremal bestaende av silver i rent, legerat eller platerat skick.

Sattet enligt uppfinningen illustreras narmare i samband flied figurerna, a vilka fig. 1 visar ett diagram for hur reningen fortskrider da fororenad luft passerar ett filter, fig. 2-6 exempel pa nagra luftreningsfilter som kunna anvandas i samband med sattet samt fig. 7-9 olika satt att anordna filtermaterial i reningsfiltren som lampa sig for utforandet av sattet enligt uppfinningen.

I fig. 1 betyder abscissan tiden t och ordinatan S svavelhalten i luften, uttryckt i delar/ delar luft, hada varden i logaritmisk skala. I diagrammet visas reningsforloppet i med H2S fororenad luft med borjan. vid 1 visande luftens halt av H2S vid inkomsten i ett filter och vid 2 den ur filtret utgaende luftens halt av H2S.

Vid en ruling enligt detta satt kan filter anvandas, vilka om de gams tillrackligt tjocka eller om luften passerar desamma tillrackligt sakta, astadkommer praktiskt taget obegransat hog Felling av luft fran svavelvate (-16 %). Luften renas icke bare fran svavelvate, utan aven fran alla andra i luften forekommande gaser, som kunna angripa silver, t. ex. ozon. Enligt uppfinningen adsorberas endast for silver farliga gaser genom ail filtermaterialet i de for sattet anvanda filtren ar detsamma som det material som skall skyddas och forbrukas dfirfor icke i onodan av andra i detta sammanhang oskadliga gaser.

Fig. 2 visar schematiskt ett reningsfilter av typen kassett, fig. 3 ett reningsfilter i form av en trumma fylld med filterband, fig. 4 en filtermatta, fig. 5 ett filter i pasform och fig. 6 ett filter med filtermaterialet lindat kring en bobin i en ram.

Fig. 7-9 antyda schematiskt olika filtermaterial och deras stapling i filtren.

I samtliga figurer visa mot filtren riktade pilar den fororenade luftens instromningsriktning mot filtren och pilar riktade utat fran filterkroppen, den renade luftens utstromningsriktning.

Fig. 2 visar ett filter som kassett med en fyrkantig ram 3, Over vars bagge appna sidor — —3 galler 4 dro spanda. Kassetten är fylld med filtermassa, vilken fastkldmmes i godtycklig anordning mellan gallren.

I fig. 3 ãr filtret utformat som en cylindrisk gallertrumma 5, i Tars inre den fororenade luften kan stromma in. I halcylinderns vagg är filtermaterialet 6 inpressat i godtyeklig an- ordning. Den renade luften uttrader genom cylinderns yttervagg.

Enligt fig. 4 ãr band- eller tradformigt filtermaterial 7 flatat i mattor med fastsattning i lampliga ytterramar 8. Inga galler finnes.

Enligt fig. 5 är filtret utformat som en tygpase 9, fylld med filtermaterial 10. Den renade luften utstr8mmar at alla hall vinkelrat mot instromningsriktningen.

I filtret enligt fig. 6 ar band- eller tradformigt filtermaterial 11 lindat kring en bobin 12, anordnad mom en ytterram 13. Med 14 betecknas en fastsattningsram.

I fig. 7-9 antydes hur filtermaterial ph tre olika satt kan placeras i ringformiga filter 15, 16, 17. I fig. 7 är filtermaterialet, t. ex. s. k. julgransglitter, anordnat I parallella strimlor 18 1 luftens genomstromningsriktning, i fig. 8 aro band eller tradar 19 anordnade i vinkel mot, foretradesvis rat vinkel, mot luftens ge- nomstromningsriktning. Slutligen är i filtret enligt fig. 9 materialet 20 trasselformigt instoppat i filtret pa godtyekligt salt. Med 21a, 21b betecknas trattformiga till- resp. avloppskroppar som breda ut luften likformigt framfor och hakom sjalva filtret.

Filter av den i fig. 7-9 avbildade typen kunna enkelt kombineras till »batterier av ett teoretiskt obegransat — antal enheter, varvid drift alltid det filter som är narmast den instrommande fOrorenade luften, utbytes forst mot ett nytt filter.

Filtren aro optiskt sjalvindikerande ph sâ satt att de fran att fran b8rjan vara silvervita skifta farg over gult-blatt till svart eller, da man liar mycket tunna silverhinnor, till flagon annan latt igenkannbar farg. Sistnamnda farg visar att filtret Or forbrukat. Anda tills det ãr helt forbrukat har ett homogent packat filter samma effektivitet som da det Or nytt.

Regenerering air filtren kan ske snabbt och bekvamt genom elektrolys t. ex. i natronlut och sodalosning med efterfoljande skoljning i vatten. For att forenkla forfarandet vid regenereringen kan man frill borjan blanda det f8rsilvrade filtermaterialet med en mindre mangd span av zink, magnesium, aluminium eller dylikt. DO filtret sedan f8r regenerering nedsankes i sodalosning uppstar elektrolys spontant utan yttre stronatillforsel tack vare att galvaniska element bildas. Anvandande av pa sh satt komponerat filtermaterial forenklar och forbilligar filtrets ekonomi. For att kunna anvanda sadana filter fordras att filtret i drift Mlles torrt.

Angrepp av svavelhaltig luft pa nysilver, koppar, massing och brons och liknande me- taller kunna enligt uppfinningen undvikas pa samma satt med silverfilter, anordnat i trummor, lador eller kanister, i form av tradar, band eller trasseL DO det galler dessa metaller, kan man Oven tanka sig att anvanda filter med mindre stark reaktionsformaga an silver, t. ex. for skydd av nysilver ett filtermaterial air koppar eller t. o. m. nysilver.

Som filtermaterial kan man med stor fOr- del utnyttja avfall Iran tillverkning av jul- gransglitter som besthr av plattvalsade kop- partradar med en mycket tuna forsilvring (00 it t ) Detta material kan anordnas i olika form t. ex. i kortklippta bitar (3-50 mm) eller i langre stumpar (50-500 mm) eller i helt oklippta langder. Kortklippta bitar kunna fyllas i godtycklig ordning i kassetter, vilket ger god homogenitet hos filtret. Langre stumpar ordnas lampligen parallella i gasens strOmningsriktning sasom visats i fig. 7, vilket ger lagt stromningsmotstand och stundom Or till fordel vid dimensionering av flaktsystem for luftrening, framst av flakt och motor i sadana system. Oklippt trad kan anvandas i form av trassel, t. ex. enligt fig. 2, 3, 5 eller 9.

Anvandning av julgransglitteravfall som filtermaterial Or sarskilt gyrmsamt ur ekonomisk synpunkt. Det fOrsilvrade utgangsmaterialet har nanaligen ett handelsvarde som Or lika med metallvardet (koppar + silver). Detta varde Or oberoende av materialets anvandRing som reningsfilter, varfor det sedan det fi5rbrukats som filtermaterial alltjamt har kvar sitt fulla metallvarde. Vid anvandning av detta materiel behavs salunda ingen regenerering utan man fyller i stallet pa nytt material da det gamla filtret forbrukats.

Claims (4)

Patentansprak:

1. Satt for avlagsnandet av svavelhaltiga faroreningar av storleksordningen -8 och lagre procent ur luft, konnetecknat Emir, att luften ledes genom ett filter, som innehaller nOgot silver, t. ex. i form av rent silver eller silverplaterad koppar sa att svavelvate eller andra t. ex. organiska svavelforeningar shsom merkaptaner utfalles som en nybildad fas med en svavelaktivitet air ovannamnda storleksordning eller lagre for att skydda foremal bestaende av silver i rent, legerat, eller platerat skick.

2. Salt enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att luften ledes genom ett filter, som Or sh uppbyggt av silver eller silverforening, t. ex. silTeroxid, att svavlet utfalles ph en kontaktyta i form air en fast fas bestaende air silversulfid.

3. Satt enligt patentanspraken 1 och 2, kannetecknat darav, att luf ten ledes genom ett filter, vars material Or utfort i form av tradar eller band, flatade till mattor, eller som tras- 4— — sel, tradklipp eller span i med galler forsedda, eventuellt genomskinliga kassetter, trummor eller lador. Anforda publikationer: Patentskrtfter !ran Danmark 76 994; Storbritannien 1143/1863, 305026; Tyskland 703670, 704096, 888471; USA 2 174 349. Andra publilcationer: Analytical abstracts 1 (1954), Abstr. Nr 209

4. (Ref. av Zurnal analitieeskoj chimii 9 (1954), p. 58-59). Mullen, P W, Modern gas analysis. New York 1955, p. 335-36.