WO2012032003A1 - Filtervorrichtung und filterverfahren - Google Patents

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WO2012032003A1
WO2012032003A1 PCT/EP2011/065286 EP2011065286W WO2012032003A1 WO 2012032003 A1 WO2012032003 A1 WO 2012032003A1 EP 2011065286 W EP2011065286 W EP 2011065286W WO 2012032003 A1 WO2012032003 A1 WO 2012032003A1
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filtration
raw gas
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PCT/EP2011/065286
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Urs Herding
Stefan Hajek
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Herding Gmbh Filtertechnik
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Definitions

  • the present invention relates to a filter device for the purification of foreign body entraining gas, in particular a filter device working with dry filtration, and a corresponding method for filtering foreign bodies entraining gas.
  • Filter devices operating with dry filtration are widely used for cleaning exhaust air or other exhaust gases (generally referred to as exhaust air in the following), which are produced in installations of the most diverse branches of industry.
  • exhaust air exhaust gases
  • filtration aids when using dry filters for filtering exhaust air containing foreign substances of sticky character. This can take place upstream of the dry filter by injecting filtration aids into the crude gas stream fed to the dry filter or a filter surface on the raw gas side of the dry filter can be coated with filtration aids before it comes into contact with foreign bodies (so-called "precoating").
  • the filtration aids should combine with the sticky foreign bodies in the exhaust air and ensure that formed on the filter surface of filtration aids and foreign bodies agglomerates are deposited, which can be easily detached again with the usual Abinstituts vide.
  • An example of the addition of filtration aids directly into the raw gas stream upstream of the dry filter is disclosed in DE 42 11 465 C2.
  • the pre-coating of the filter surfaces with filtration aids is known, for example, from DE 197 15 195 A1. In both cases, it is also provided to collect material accumulating after a cleaning of the filter and, if necessary, to add it to the crude gas stream again after a treatment.
  • a method is known from DE 199 24 130 A1 and DE 103 61 266 A1, in which material accumulating after cleaning of the filter unit is collected in a collecting container and this collected material is fluidized by blowing compressed air into the collecting container in such a way that it attaches to the filter surface again.
  • Object of the present invention is to provide an improved filter device of the type described, which allows in particular a more effective utilization of the filtration aids.
  • a corresponding method for filtering foreign body entraining gas should be specified.
  • a filter device for the purification of debris mitordem gas and a corresponding method for filtering debris mitordem gas proposed according to the invention with the following features: It is at least one filter unit provided with at least one filter surface on a Rohgasseite to which a foreign body-containing raw gas stream can be fed , Where the raw gas stream and / or the filter surface filtration aids are supplied. Filtration aids and / or foreign substances deposited on the filter surface can be cleaned off.
  • a fluid bed arrangement is provided, in which a carrier fluid flow can be generated, so that cleaned filtration auxiliaries and / or foreign substances can be generated.
  • filtration aerosol is used here in general to designate a mixture of solid and / or liquid suspended particles in the carrier fluid stream, without implying a limitation of the diameter of the suspended particles. Until the particles are allowed to grow to size before being discharged from the aerosol layer by gravity, it depends primarily on the properties of the carrier fluid stream. With a suitable adjustment of the carrier fluid flow, it is readily possible to keep particles in suspension up to diameters of more than 100 ⁇ m.
  • the filter surface is cleanable in the sense that adhering to the filter surface material from the filter surface in a Abinstitutsprozedur, which is usually carried out at intervals, again removable.
  • the time intervals will usually depend on the loading of the filter surface and be selected so that a predetermined maximum pressure drop across the filter stage is not exceeded.
  • filtration aids examples of such filtration aids are stone dust or other mineral dusts - leads to the formation of agglomerates of excipients with foreign bodies attached thereto. Such agglomerates are much less sticky than the pure foreign bodies, so that such agglomerates are much easier again removable from the filter surface than the pure foreign body. In this way, an effective use of working with dry filters filter devices also succeeds for the purification of exhaust air, which contains sticky foreign bodies, such as the resulting in wet or Trocklackieranlagen exhaust air.
  • the re-supply of deposited material in a cleaning to the raw gas or the filter surface has proved to be problematic because the deposited from the filter surface and collected on the ground or in a separate container material often forms caking structures that are difficult to re-isolate , Even injecting compressed air into the material collected at the bottom with the aim of fluidizing this material so that it re-attaches itself to the filter surface leads only partially to satisfactory results.
  • the invention therefore proposes a hitherto completely new procedure. Instead of collecting the material detached from a cleaning surface during cleaning in a container or at the bottom of the raw gas space and collecting it, this material should remain as close as possible to the filter surface.
  • the material forms in the fluid bed an aerosol layer which is separated from a carrier fluid flow "in the In the fluid bed, which operates in the manner of a fluid bed known as a fluidized bed, flows through a flow of the carrier fluid, which is usually directed upward, that counteracts the force of gravity, the individual particles of foreign bodies , Filtration auxiliaries and the agglomerates formed therefrom, and interacts with them in such a way that the individual particles are kept in a fluidized state, as it were "suspended".
  • This fluid bed arrangement can be adjusted so that the solid phase formed from foreign bodies, filtration aids and agglomerates formed therefrom can come into optimal contact with other foreign bodies entrained by the raw gas stream and very efficiently forms further agglomerates or leads to the growth of already formed agglomerates. If the fluidized solids phase is kept close to the filter surface, it is also possible after a cleaning process to cover them again with a protective layer in a short time.
  • the flow of the carrier fluid it is possible to set which maximum mass density agglomerates of filtration aids and foreign bodies may have in order to be able to be carried fluidized. If the agglomerates exceed this critical mass density, they gradually fall further and further down and eventually completely out of the fluid bed. In this way, it is possible to remove already saturated agglomerates, for which further use for addition of further foreign substances or for occupying the filter surface is no longer desirable, from the filter device by falling out downwards. At the same time, as the spent agglomerates fall out of the fluid bed, continuously unused filtration aids may be added. Thus, the filter device need not be shut down to replace used filtration aids.
  • the fluid bed assembly forms a filtration aerosol layer of filtration aids, debris, and agglomerates of filtration aids having foreign bodies attached thereto, extending vertically from a lower limit at or slightly below the lower surface of the filter unit to an upper limit at or slightly above the upper surface the filter unit extends or even beyond.
  • the filtration aerosol layer may extend down to 90 cm, preferably up to 60 cm, and most preferably up to 50 cm below the bottom of the filter unit.
  • a carrier gas for example air
  • the carrier fluid may in this case comprise the crude gas stream itself, in the simplest case being formed essentially by the gas forming the crude gas stream.
  • the fluid bed arrangement preferably comprises a swirling arrangement, by means of which an upwardly directed, preferably turbulent flow can be generated on the raw gas side, in particular in the filtration aerosol layer.
  • the swirling arrangement is intended to support the tendency to form vortices, which is present in any case in the raw gas stream, in such a way that a fluidized bed is formed in the filtration aerosol layer which ensures that the filtration aerosol remains stably held in this layer, but nevertheless good intermixing takes place within the layer in order to promote the agglomeration or to be able to efficiently form a protective coating on the filter surface.
  • the fluid bed assembly may further comprise a Stromfluideintragan- order by which the raw gas side of the filter unit is acted upon by carrier fluid.
  • the carrier fluid may form the carrier fluid stream in addition to the raw gas stream.
  • the Stromfluideintragan Aunt can also be designed so that it leads to a turbulence of the introduced carrier fluid. It is also advantageous if the carrier fluid is introduced in such a way that results in an upward carrier fluid flow.
  • An advantage of using a carrier fluid stream generated by a swirl / carrier fluid introduction assembly is that the carrier fluid stream may be adjusted, for example by appropriate design and / or control of the swirl / carrier fluid introduction assembly, such that particles heavier than a predetermined one critical mass density, are no longer suspended and fall out of the filtration aerosol layer.
  • the swirling / Stromalintragan Aunt for example, comprise a arranged below the filter unit ring line, which with a at least one - preferably several - nozzles having nozzle arrangement is provided.
  • the ring line can be acted upon by carrier fluid, such that, during operation downstream of the nozzle arrangement, a carrier fluid stream directed towards the filter unit and counteracting the force of gravity is formed.
  • carrier fluid for example, be provided below the filter unit with fluidizing (for example slits) provided Fluidisier soil.
  • Fluidisier founded is applied from its underside with carrier fluid, so that the carrier fluid flows through the Fluidisieröffnun conditions and downstream of the Fluidisier convinceds a filter unit towards directed and gravity counteracting carrier fluid flow is formed.
  • the swirling / Stromalintragan Aunt may be provided as a continuous operation in operation device.
  • the carrier fluid introduction arrangement produces a sufficiently strong carrier fluid stream
  • the strength of the carrier fluid stream may be adjusted substantially independently of the raw gas stream.
  • the filter device may comprise a housing defining at least one raw gas space, which faces the raw gas side of the filter unit, with at least one raw gas inflow opening opening into the raw gas space.
  • the crude gas stream enters through the Rohgaszuströmö réelle in the raw gas space.
  • the housing will then also define a clean gas space to which the clean gas side of the filter unit faces, with a discharge opening for filtered pure gas which opens into the clean gas space.
  • the raw gas inlet, -ström opening can be arranged approximately at the level or slightly below the filter unit. This is advantageous especially when a carrier fluid stream coming from below is provided, because this carrier fluid stream then mixes below the filter unit with the crude gas stream and entrains the foreign bodies contained therein. As the carrier fluid stream also carries the excipients, this provides for efficient agglomeration between filtration aids and debris.
  • the housing can have at least one further inflow opening opening into the raw gas space, through which filtration can be supplied if necessary.
  • the supplied filtration aids may be pure or slightly contaminated with foreign substances filtration aids. It is favorable if the further inflow opening is also arranged at the level or somewhat below the filter unit.
  • Filtrationscousstoffe can be supplied through this further inflow at predetermined intervals or as a continuous stream of filtration aids to replace precipitated material from the fluidized bed.
  • An optionally required first assignment of the filter device can also take place through the further inflow opening.
  • slightly contaminated filtration aids can be supplied by this further inflow, which accumulate after a cleaning of the filter unit and are diverted from the fluidized bed. The latter are easily contaminated with foreign bodies filtration aids, but only so little is occupied or agglomerated with foreign bodies that they can attach even more foreign bodies.
  • a further filtration aid feed device which opens into the raw gas stream upstream of the filter unit.
  • fresh filtration auxiliaries can be supplied to the crude gas stream, on the other hand, however, also those filtration aids which are branched off from the fluidized bed and are easily contaminated with foreign bodies.
  • the raw gas flow inflow port may be arranged such that the raw gas flow opens into the carrier fluid flow at an angle of about 90 degrees. It is particularly favorable if the crude gas stream opens below the filter unit into the carrier fluid flow.
  • the filter device may further comprise a non-reusable particle collection container associated with the raw gas side.
  • Non-reusable particles are "saturated" agglomerates of filtration aids and foreign bodies, which are so largely covered with foreign bodies that a further attachment of foreign bodies is no longer possible efficiently saturated agglomerates have a much larger mass density than the foreign bodies alone and as not or only weakly occupied with foreign bodies filtration aids.
  • a maximum mass density of particles which can still be kept floating in the fluid bed.
  • the agglomerates As soon as the agglomerates become heavier than this mass density, they will fall out of the filtration aerosol layer and may be collected in the collecting container underneath, which preferably at a lowest point has a disposal opening through which material can be taken off from the collecting container. This can be done for example by a vacuum conveyor.
  • the collecting container may, for example, be arranged below a region of the housing which is arranged below the filter unit and is essentially funnel-shaped.
  • the collecting container may additionally have a fluidizing arrangement, through which material located in the collecting container can be acted upon by gas in such a way that its flowability is maintained.
  • the fluidizing device can be operated continuously or for a short time during removal of material collected in the collecting container.
  • the collecting container may further be associated with a conveyor, through which material can be removed from the collecting container and the Filtrationsaerosoltik and / or the raw gas stream upstream of the filter unit can be fed.
  • a delivery device can be particularly useful when the filter device is put back into operation because it allows particles which fall out of the filtration aerosol layer into the collecting container when the device is switched off and thus inevitably collapse the carrier fluid flow to start up again when the device is restarted remove the collection container and feed the Filtrationsaerosoltik or the crude gas stream again.
  • the material lying in the collecting container after switching off the device from the filtration aerosol layer per se will still be useful as a filtration aid. Without the conveyor it would have to be disposed of.
  • the conveyor can be pneumatically table with overpressure, z. B. in the form of a low-pressure injector, with negative pressure as a vacuum conveyor or fluidized with pressure in the manner of a solid pump, in particular a solid membrane pump, work.
  • the cleaning can be carried out by a cleaning unit assigned to the filter unit.
  • the cleaning device can have a compressed air cleaning unit which is arranged above the filter unit on its clean gas side such that the filter unit can be acted upon with compressed air in countercurrent flow in order to deposit material deposited on the filter unit on the raw gas side. If the filter unit has a plurality of filter elements, the compressed air cleaning unit can be controlled so that alternately successively only a portion of the filter elements is cleaned, so that the most uniform possible amount of purified filtration aids / foreign bodies results, which must be kept in suspension.
  • the filter unit has at least one filter element, which is designed as a rigid body filter.
  • the filter element may comprise a base body made of sintered material, which preferably contains sintered polyethylene (PE) particles as the main constituent.
  • the main body may be provided with a surface coating containing polytetrafluoroethylene (PTFE) particles.
  • PE polyethylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the filter element can be formed from an arrangement of PE bodies, in particular PE tubes, wherein in each case a filter membrane made of PTFE is laminated onto the PE bodies.
  • the housing can have at least one lateral housing opening which can be closed by a corresponding cover and which is arranged at the level of the filter elements and through which the filter elements can be inserted into the upper or lower filter module.
  • the housing may, for example, be cylindrical or rectangular in a region surrounding the filter unit and pass into a lower funnel-shaped area, at the lowest point of which, if appropriate, the collecting container adjoins.
  • Particularly suitable as filtration aids are stone meal, for example limestone meal or other mineral dusts.
  • the filter unit may be preceded by a pre-separation stage, preferably comprising a washout system or a cyclone separator, in which coarse contaminants are already deposited.
  • a pre-separation stage preferably comprising a washout system or a cyclone separator, in which coarse contaminants are already deposited.
  • the filter unit may also be arranged downstream of a further filter stage, preferably comprising a memory filter. By regularly checking the downstream filter stage, a failure or deterioration of the filter unit can be detected and the filter unit can be replaced if necessary.
  • the downstream filter stage also prevents uncleaned exhaust air from getting out of the system.
  • Preferred fields of application of the filter device described are devices in which exhaust air is produced which contains sticky and / or tarry foreign substances. It has been shown that the device according to the invention can be installed, above all, in installations of one of the following types and performs valuable services:
  • - Device for the removal of air pollutants in a plant for the bonding of metal parts - Device for the removal of gaseous impurities in an exhaust gas stream with the addition of chemisorptive filtration aids, which react chemically with the gaseous impurities (for example, contained in exhaust gases sulfur dioxide, S0 2 , or HCI gas by adding calcium hydroxide, Ca (OH) 2 , as Filtration aids are effectively deposited on the dry filter, while the chemisorption takes place simultaneously with deposition of solid or liquid aerosols from the exhaust gas instead).
  • chemisorptive filtration aids which react chemically with the gaseous impurities (for example, contained in exhaust gases sulfur dioxide, S0 2 , or HCI gas by adding calcium hydroxide, Ca (OH) 2 , as Filtration aids are effectively deposited on the dry filter, while the chemisorption takes place simultaneously with deposition of solid or liquid aerosols from the exhaust gas instead).
  • the invention also proposes a method for the purification of foreign bodies entraining gas, in which the device described above is used.
  • a raw material stream containing foreign matter is supplied, wherein the crude gas stream and / or the filter surface filtration aids are supplied.
  • filtration aids and / or foreign substances deposited on the filter surface are cleaned off and a carrier fluid stream is generated such that cleaned filtration aids and / or foreign substances are at least partly held in a surrounding of the filter unit as filtration aerosol and can be deposited again on a filter surface.
  • Figure 1 in a side view of a filter device for cleaning
  • FIG. 2 shows the device of Figure 1 in a relation to the view of FIG
  • FIG. 1 and 2 show in each case by 90 degrees to each other rotated side views of a filter device 10 for cleaning foreign body entraining gas according to one embodiment.
  • the device 10 comprises a filter unit 12 (not shown in FIG. 1, in FIG. 2 one of the filter elements 14 of the filter unit 12 is indicated).
  • the filter unit 12 is above a Rohgaszuströmö réelle 16 in an overview half omitted upper part of a GE housing 18 attached.
  • the filter unit 12 comprises a plurality of filter elements 14 designed as rigid body filters, which are fastened to a common upper holder and extend parallel to one another in the vertical direction, as is schematically indicated in FIG. 2, which shows one of the filter elements 14 in its installed position.
  • a further inflow opening 20 and a flap 22 are formed in addition to the raw gas inflow opening 16. All of these openings 16, 20, 22 lie substantially at the same height in an annular upper area 18a of the lower housing part 18.
  • the housing 18 takes the form of a funnel with downwardly tapering side walls , Down to the housing 18 connects to a collecting container 24, in which no further useful material is collected before it is passed through a disposed at the lowest point of the collecting container 24 disposal opening 26 and a disposal hopper 28 in a vacuum conveyor 30 and disposed of, see
  • the disposal funnel 28 is normally closed by a valve 34 at its lowest point and is only briefly opened when material is to be discharged from the collecting container 24.
  • an inclined Fiuidisier founded 36 located in the collecting container 24 an inclined Fiuidisierêt 36, which via a port 38th is supplied with air.
  • connection 38 Connected to the connection 38 is a blower, indicated only schematically by 40, via which pressurized air is conducted into the fluidizing floor 36.
  • the air flow generated in the blower 40 is adjusted so that while the collected in the receptacle 24 material on the one hand so far loosened that it is easily flowing and thus easily removable via the disposal opening 26, but that this material on the other hand again from the receptacle 24 in the housing 18 and in the raw gas chamber 15 can pass.
  • the crude gas stream enters via the Rohgasszuströmö réelle 16 in the housing 18 enclosed by the raw gas space 15, which is bounded on its upper side by the raw gas side of the filter unit 12.
  • the raw gas stream 44 is transported to the filter unit 12 after entry into the raw gas space 15.
  • the stream of filtration aids is indicated by an arrow 45 in FIG.
  • connection 48 In a lower region of the funnel-shaped housing region 18b there is a connection 48, which is connected to a ring line 46 extending horizontally through the housing 18b.
  • the ring line 46 is ' above the collecting container 24 and in particular always above the collected in the collecting container 24 material.
  • a further blower 50 Connected to the connection 48 is a further blower 50, which is likewise indicated only schematically in FIG.
  • the blower 50 may, for example, as well as the blower 40, include a side channel blower.
  • the fan 50 is operated continuously during operation of the device 10.
  • a plurality of nozzles 52a, 52b, 52c, 52d are formed, which are indicated schematically in Figure 2.
  • pressurized air which is generated via the blower 50 and introduced via the connection 48 into the ring conduit 46, exits and forms after deflection through the inner walls of the funnel-shaped housing region 18b a substantially vertically upward carrier fluid stream 54.
  • This carrier fluid stream 54 is indicated in the figures by dashed circular arc-shaped curves.
  • the carrier fluid stream 54 starting from the nozzle assembly 52, moves upward at a rate determined by the gas pressure generated by the blower 50 and the geometric arrangement of the nozzles 52a, 52b, 52c, 52s and their arrangement with the housing 18 46 with nozzle assembly 52, port 48 and blower 50 belong to a fluid bed assembly 55, which generates the carrier fluid stream 54 during operation of the blower 50.
  • the carrier fluid stream 54 merges with the raw gas stream 44. This results in that in the raw gas stream 44 entrained foreign body are carried with the carrier fluid stream 54 upwards and transported to the filter unit 12.
  • the filter unit 12 is associated with a Druck Kunststoffabreini- tion unit, not shown in the figures, which is located on the clean gas side of the filter unit 12 above the filter elements 14.
  • the compressed air cleaning unit acts on a respective filter element 14 so that it experiences a pressure surge from its clean gas side.
  • material deposited on the raw gas side of the respective filter element 14, as described either pure filtration aids or agglomerates of filtration aids with foreign bodies attached to it comes off the filter element 14 and falls downwards due to its gravity.
  • the flow rate of the carrier fluid stream 54 and / or the flow rate of the raw gas stream 44 is selected to be so large that turbulence forms in the carrier fluid stream 54 at least from the union with the raw gas stream 44.
  • the filtration aerosol layer remains stable overall, the individual particles of this layer are well mixed by the turbulence, which promotes efficient agglomeration or reoccupation of the filter surfaces with filtration aid.
  • the best way to proceed is to first operate the blower 50, so that the carrier fluid flow 54 is formed. Thereafter, 20 filtration aid is supplied via the further inflow opening. On the one hand, this leads to the formation of a stable one Filtration aerosol layer and on the other hand that already forms a first protective coating of filtration aid on the filter surfaces of the filter unit 12. Thereafter, the crude gas stream 44 is switched on via the Rohgaszu 1500ö réelle 16. As soon as the pressure loss across a respective one of the filter elements 14 of the filter unit 12 becomes greater than is provided for operation (or after a predetermined operating time) during further operation, a cleaning of this filter element 12 takes place. This provides additional material for the filtration aerosol layer.
  • a further addition of fresh filtration adjuvants can be dispensed with at the latest from the time when all the filter elements are once cleaned, except for the addition of filtration aids to compensate for losses of spent filtration aids discharged from the filtration aesole layer.
  • the device 10 additionally has an injector device 58.
  • This injector device 58 comprises a blower 60, which supplies a pressurized air stream 62 to a low-pressure injector 64 and from there into the collecting container 24.
  • a blower 60 which supplies a pressurized air stream 62 to a low-pressure injector 64 and from there into the collecting container 24.
  • the injector device 58 is helpful when the device 10 is put back into operation after an interruption in operation. If the device 10 is indeed turned off, filtration aid will generally still be present even if the filter surfaces are completely occupied in the filtration aerosol layer, which is not yet completely saturated and thus could still be used further. However, as soon as the blower 50 is turned off, the carrier fluid stream 54 collapses, with the result that all material in the filtration aerosol layer falls into the collecting container 24 and from there should actually be disposed of via the disposal opening 26. In this situation, the Niederbuchinjektor adopted 58, the still lying in the receptacle 24, still useful material to withdraw when restarting the device 10 from the receptacle 24 and the filtration aerosol layer feed again.
  • the fan 50 is turned on, so that the carrier fluid stream 54 is formed. Thereafter, the fan 40 is turned on, so that loosens the material lying at the bottom of the collecting container 24 and assumes a fluidized state in which it can be easily discharged from the collecting container 24. Thereafter, the fan 60 is turned on and the material contained in the collecting container 24 is supplied via the line 66 of the Filtrationsaersoltik. The disposal opening 26 is closed. Once the collection container 24 is emptied, the fan 60 can be switched off again and the device 10 can be operated as described above.
  • a vacuum conveying device could also be provided for sucking off the material in the collecting container 24 and adding it to the raw gas stream 44 upstream of the housing or directly into the raw gas chamber 15 in the vicinity of the raw gas inlet opening 16.
  • the delivery could be fluidized with pressure, e.g. with the help of a solid membrane pump.

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Abstract

Es wird eine Filtervorrichtung (10) zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas vorgeschlagen, umfassend: wenigstens eine Filtereinheit (12) mit wenigstens einer Filteroberfläche auf einer Rohgasseite, der ein Fremdkörper enthaltender Rohgasstrom (44) zuführbar ist, wobei dem Rohgasstrom (44) und/oder der Filteroberfläche Filtrationshilfsstoffe zuführbar sind und wobei an der Filteroberfläche angelagerte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe abreinigbar sind. Die Filtervorrichtung (10) umfasst weiterhin eine Fluidbettanordnung (55), in welcher ein Trägerfluidstrom (54) erzeugbar ist, derart dass abgereinigte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe wenigstens zum Teil als Filtrationsaerosol in einer Umgebung der Filtereinheit (12) gehalten werden und/oder sich wieder an einer Filteroberfläche anlagern können.

Description

Filtervorrichtung und Filterverfahren Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas, insbesondere eine mit Trockenfiltration arbei- tende Filtervorrichtung, sowie ein entsprechendes Verfahren zum Filtern von Fremdkörper mitführendem Gas.
Mit Trockenfiltration arbeitende Filtervorrichtungen werden vielfältig zur Reinigung von Abluft oder sonstigen Abgasen (im Folgenden generell als Abluft be- zeichnet) eingesetzt, die in Anlagen der unterschiedlichsten Industriezweige anfallen. Ein ganz besonderer Vorteil von Trockenfiltern gegenüber nass arbeitenden Filtervorrichtungen, z. B. Auswaschsystemen, ist die relativ einfache Aufarbeitung der anfallenden ausgefilterten Fremdkörper, da diese nicht in flüssigen Phasen gebunden anfallen.
Allerdings stellen sich Probleme, wenn in der Abluft Fremdkörper enthalten sind, die klebrigen Charakter haben. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Abluft teerhaltige Stäube enthält, oder im Falle von Abluft von Lackieranlagen, insbesondere von Nasslackieranlagen. Solche klebrigen Fremdstoffe setzen sich nämlich bevorzugt in den Poren des Filters ab und verstopfen diese allmählich. Wegen ihrer Klebrigkeit binden sie sich fest an die Filteroberfläche und lassen sich so mit den üblicherweise bei Trockenfiltern eingesetzten Abreini- gungssystemen, die mit Druckluft arbeiten, nicht mehr von der Filteroberfläche entfernen. Der Filter verliert so sehr schnell seine Abreinigungsfähigkeit und muss ausgetauscht werden.
Es ist bekannt, bei Einsatz von Trockenfiltern zum Filtern von Abluft, in der Fremdstoffe mit klebrigem Charakter enthalten sind, Filtrationshilfsstoffe zuzugeben. Dies kann stromaufwärts des Trockenfilters durch Eindüsen von Filtrati- onshilfsstoffen in den dem Trockenfilter zugeführten Rohgasstrom erfolgen oder es kann eine Filteroberfläche auf der Rohgasseite des Trockenfilters mit Filtrationshilfsstoffen belegt werden, bevor diese in Kontakt mit Fremdkörpern gelangt (sog. "Precoating"). Die Filtrationshilfsstoffe sollen sich mit den klebrigen Fremdkörpern in der Abluft verbinden und dafür sorgen, dass an der Filteroberfläche aus Filtrationshilfsstoffen und Fremdkörpern gebildete Agglomerate angelagert werden, die sich mit den üblichen Abreinigungsverfahren leicht wieder ablösen lassen. Ein Beispiel für die Zugabe von Filtrationshilfsstoffen unmittelbar in den Rohgasstrom stromaufwärts des Trockenfilters ist in der DE 42 11 465 C2 offenbart. Die Vorbeschichtung der Filteroberflächen mit Filtrationshilfsstoffen ist beispielsweise aus der DE 197 15 195 A1 bekannt. In beiden Fällen ist auch vorgesehen, nach einer Abreinigung des Filters anfallendes Material aufzufangen und ggf. nach einer Aufbereitung erneut dem Rohgasstrom zuzugeben.
Aus der DE 199 24 130 A1 und DE 103 61 266 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei bei dem nach einer Abreinigung der Filtereinheit anfallendes Material in einem Auffangbehälter gesammelt wird und dieses gesammelte Material durch Ein- blasen von Druckluft im Auffangbehälter derart aufgewirbelt wird, dass es sich wieder an der Filteroberfläche anlagert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Filtervorrichtung der beschriebenen Art bereitzustellen, die insbesondere eine effektivere Ausnutzung der Filtrationshilfsstoffe ermöglicht. Außerdem soll ein entsprechendes Verfahren zum Filtern von Fremdkörper mitführendem Gas angegeben werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Filtervorrichtung zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas sowie ein entsprechendes Verfahren zum Filtern von Fremdkörper mitführendem Gas vorgeschlagen mit folgenden Merkmalen: Es ist wenigstens eine Filtereinheit vorgesehen mit wenigstens einer Filteroberfläche auf einer Rohgasseite, der ein Fremdkörper enthaltender Rohgasstrom zuführbar ist, wobei dem Rohgasstrom und/oder der Filteroberfläche Filtrationshilfsstoffe zuführbar sind. An der Filteroberfläche angelagerte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe sind abreinigbar. Außerdem ist eine Fluidbettanordnung vorgesehen, in welcher ein Trägerfluidstrom erzeugbar ist, derart dass abgereinigte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremd- Stoffe wenigstens zum Teil als Filtrationsaerosol in einer Umgebung der Filtereinheit gehalten werden und/oder sich wieder an einer Filteroberfläche anlagern können. Der Begriff "Filtrationsaerosol" wird hierbei ganz allgemein zur Bezeichnung eines Gemischs aus festen und/oder flüssigen Schwebepartikeln im Trägerfluidstrom verwendet, ohne eine Begrenzung des Durchmessers der Schwebepartikel zu implizieren. Bis auf weiche Größe die Teilchen anwachsen können, bevor sie aufgrund ihrer Schwerkraft aus der Aerosolschicht ausgetragen werden, hängt in erster Linie von der Eigenschaften des Trägerfluidstroms ab. Es ist bei geeigneter Einstellung des Trägerfluidstroms ohne Weiteres möglich, Partikel bis zu Durchmessern von mehr als 100 μηη in der Schwebe zu halten.
Die Filteroberfläche ist dem Sinne abreinigbar, dass an der Filteroberfläche anhaftendes Material von der Filteroberfläche bei einer Abreinigungsprozedur, die in der Regel in zeitlichen Abständen durchgeführt wird, wieder ablösbar ist. Die zeitlichen Abstände werden sich in der Regel nach der Beladung der Filteroberfläche richten und so gewählt sein, dass ein vorbestimmter maximaler Druckverlust über die Filterstufe hinweg nicht überschritten wird.
Die Zugabe von Filtrationshilfsstoffen - Beispiele für solche Filtrationshilfsstoffe sind Steinmehl oder andere mineralische Stäube - führt zur Bildung von Agglomeraten von Hilfstoffen mit daran angelagerten Fremdkörpern. Solche Agglomerate sind sehr viel weniger klebrig als die reinen Fremdkörper, so dass solche Agglomerate wesentlich einfacher wieder von der Filteroberfläche ablösbar sind als die reinen Fremdkörper. Auf diese Weise gelingt ein wirksamer Einsatz von mit Trockenfiltern arbeitenden Filtervorrichtungen auch zur Reinigung von Abluft, welche klebrige Fremdkörper enthält, wie beispielsweise der in Nassoder Trocklackieranlagen anfallenden Abluft.
Damit in genügend schneller Zeit eine ausreichende Agglomeration der Fremdkörper mit den Filtrationshilfsstoffen stattfindet, ist es günstig, eine vergleichsweise große Menge an Filtrationshilfsstoffen zuzugeben. Dies stellt außerdem sicher, dass sich die gesamte Filteroberfläche innerhalb kurzer Zeit mit einer Schicht aus Filtrationshilfsstoffen mit ggf. daran angelagerten Fremdkörpern belegt, die die Filteroberfläche schützt. Allerdings bedeutet diese Vorgehens- weise, dass innerhalb eines einzigen Abreinigungszyklus der Filtereinheit nur ein kleiner Prozentsatz der zugegebenen Filtrationshilfsstoffe Agglomerate gebildet hat. Man ist natürlich bestrebt, die Hilfsstoffe möglichst effizient zu nutzen, d. h. möglichst alle zugegeben Filtrationshilfsstoffe in Agglomerate von Filtrationshilfsstoffen mit angelagerten Fremdkörpern umzusetzen. Deshalb ist die Idee entstanden, das nach einer Abreinigung des Filters anfallende Gemisch aus Filtrationshilfsstoffen und Fremdkörpern mehrfach wieder zu nutzen, bis eine möglichst vollständige Umsetzung, d. h. Belegung von Filtrationshilfsstoffen mit Fremdkörpern, stattgefunden hat.
Die erneute Zuführung von bei einer Abreinigung abgeschiedenem Material zum Rohgas bzw. der Filteroberfläche hat sich allerdings als problematisch erwiesen, weil das von der Filteroberfläche abgeschiedene und am Boden oder in einem separaten Behälter gesammelte Material häufig zusammenbackende Strukturen bildet, die sich nur schlecht wieder vereinzeln lassen. Selbst das Einlasen von Druckluft in das am Boden gesammelte Material mit Ziel, dieses Material so weit aufzuwirbeln, dass es sich wieder an die Filteroberfläche anlagert, führt nur teilweise zu befriedigenden Ergebnissen. Die Erfindung schlägt deshalb ein bisher völlig neues Vorgehen vor. Anstatt das bei einer Abreinigung von der Filteroberfläche abgelöste Material in einem Behälter oder am Boden des Rohgasraums aufzufangen und dort zu sammeln, soll dieses Material möglichst in der Nähe der Filteroberfläche gehalten bleiben. Dies ermöglicht es, dass dieses Material einerseits schnell wieder in Kontakt mit dem Rohgasstrom gelangt und andererseits auch in Kontakt mit der Filteroberfläche bleibt. Auf diese Weise können sich weitere Agglomerate bilden, bzw. bereits vorhandenen Agglomerate durch Anlagerung weiterer Fremdkörper oder anderer Agglomerate weiter wachsen. Auch kann sich das abgereinigte Material schnell wieder an die Filteroberfläche anlagern und damit einen schützenden Überzug bilden. Die beschriebenen Vorgänge können praktisch kontinuierlich ablaufen. Ein Stillsetzen der Vorrichtung zum Zwecke der Abreinigung und Neubelegung der Filteroberfläche ist nicht mehr unbedingt erforderlich.
Es hat sich gezeigt, dass mit Hilfe eines Fluidbetts ein Halten des von der Filteroberfläche abgelösten Materials möglich ist. Das Material bildet in dem Fluidbett eine Aersosolschicht aus, die von einer Trägerfluidströmung„in der Schwebe" gehalten wird. In dem Fluidbett, das nach Art einer als Wirbelbett oder "fluidized bed" bekannten Anordnung arbeitet, durchströmt eine Strömung des Trägerfluids, welche in der Regel aufwärts gerichtet ist, also der Schwerkraft entgegen wirkt, die einzelnen Partikel der aus Fremdkörpern, Filtrationshilfsstoffen und daraus gebildeten Agglomeraten gebildeten Feststoffphase, und wirkt mit diesen derart zusammen, dass die einzelnen Partikel in einem flui- disierten Zustand, gleichsam„in der Schwebe" gehalten sind. Diese Fluidbett- anordnung kann so eingestellt werden, dass die aus Fremdkörpern, Filtrationshilfsstoffen und daraus gebildeten Agglomeraten gebildete Feststoffphase in optimalen Kontakt mit weiteren vom Rohgasstrom mitgeführten Fremdkörpern gelangen kann und so sehr effizient weitere Agglomerate bildet bzw. zum Anwachsen bereits gebildeter Agglomerate führt. Hält man die fluidisierte Fest- stoffphase in der Nähe der Filteroberfläche, gelingt es außerdem, diese nach einer Abreinigung in kurzer Zeit wieder mit einer schützenden Schicht zu belegen.
Über den Strom des Trägerfluids lässt sich einstellen, welche maximale Massendichte Agglomerate aus Filtrationshilfsstoffen und Fremdkörpern haben dürfen, um noch fluidisiert getragen werden zu können. Überschreiten die Agglomerate diese kritische Massendichte, fallen sie allmählich immer weiter nach unten und schließlich ganz aus dem Fluidbett heraus. Auf diese Weise gelingt es, bereits gesättigte Agglomerate, für die eine weitere Verwendung zu Anlagerung weiterer Fremdstoffe bzw. zur Belegung der Filteroberfläche nicht mehr wünschenswert ist, aus der Filtervorrichtung zu entfernen, indem diese nach unten herausfallen. Gleichzeitig können in dem Maß, in dem verbrauchte Agglomerate aus dem Fluidbett herausfallen, kontinuierlich unverbrauchte Filtrationshilfsstoffe zugegeben werden. Die Filtervorrichtung braucht also nicht stillgelegt zu werden, um verbrauchte Filtrationshilfsstoffe zu ersetzen.
Vorzugsweise bildet die Fluidbettanordnung im Betrieb eine Filtrationsaerosolschicht aus Filtrationshilfsstoffen, Fremdkörpern und Agglomeraten von Filtrationshilfsstoffen mit daran angelagerten Fremdkörpern aus, die sich in vertikaler Richtung von einer Untergrenze auf Höhe oder etwas unterhalb der Unterseite der Filtereinheit bis zu einer Obergrenze auf Höhe oder etwas oberhalb der Oberseite der Filtereinheit erstreckt oder sogar noch darüber hinaus. In einem Beispiel kann die Filtrationsaerosolschicht bis zu 90 cm, vorzugsweise bis zu 60 cm und ganz besonders bevorzugt bis zu 50 cm unter die Unterseite der Filtereinheit hinab reichen.
Als Trägerfluid kommt insbesondere ein Trägergas (z. B. Luft) in Frage, welches auf der Rohgasseite der Filtereinheit vorhanden ist. Das Trägerfluid kann dabei den den Rohgasstrom selbst umfassen, im einfachsten Fall im Wesentlichen durch das den Rohgasstrom bildende Gas gebildet sein. In solchen Fällen um- fasst die Fluidbettanordnung bevorzugt eine Verwirbelungsanordung, durch die auf der Rohgasseite, insbesondere in der Filtrationsaerosolschicht, eine aufwärts gerichtete, vorzugsweise turbulente Strömung erzeugbar ist. Die Verwir- belungsanordnung soll die im Rohgassstrom ohnehin vorhandene Tendenz zur Ausbildung von Wirbeln derart unterstützen, dass sich eine Wirbelschicht in der Filtrationsaerosolschicht ausbildet, die dafür sorgt, dass das Filtrationsaerosol stabil in dieser Schicht gehalten bleibt, aber dennoch eine gute Durchmischung innerhalb der Schicht erfolgt, um die Agglomeration zu fördern bzw. an der Filteroberfläche effizient einen schützenden Überzug bilden zu können.
Vorzugsweise kann die Fluidbettanordnung ferner eine Trägerfluideintragan- ordnung aufweisen, durch die die Rohgasseite der Filtereinheit mit Trägerfluid beaufschlagbar ist. Das Trägerfluid kann zusätzlich zu dem Rohgasstrom den Trägerfluidstrom bilden. Ferner kann die Trägerfluideintraganordnung auch so ausgebildet sein, dass sie zu einer Verwirbelung des eingebrachten Trägerfluids führt. Günstig ist es ferner, wenn das Trägerfluid in einer solchen Weise eingebracht wird, dass sich ein aufwärts gerichteter Trägerfluidstrom ergibt. Ein Vorteil bei Verwendung eines durch eine Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganord- nung erzeugten Trägerfluidstroms liegt darin, dass der Trägerfluidstrom so eingestellt sein kann - beispielsweise durch entsprechende Auslegung und/oder Ansteuerung der Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganordnung -, dass Partikel, die schwerer sind als eine vorbestimmte kritische Massendichte, nicht mehr in der Schwebe gehalten werden und aus der Filtrationsaerosolschicht herausfallen.
Die Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganordnung kann beispielsweise eine unterhalb der Filtereinheit angeordnete Ringleitung umfassen, welche mit einer wenigstens eine - vorzugsweise mehrere - Düsen aufweisenden Düsenanordnung versehen ist. Die Ringleitung kann im Betrieb mit Trägerfluid beaufschlag bar sein, derart, dass sich im Betrieb stromabwärts der Düsenanordnung ein zur Filtereinheit hin gerichteter und der Schwerkraft entgegen wirkender Trä- gerfluidstrom ausbildet. Alternativ kann beispielsweise unterhalb der Filtereinheit ein mit Fluidisieröffnungen (beispielsweise Schlitzen) versehener Fluidisier boden vorgesehen sein. Dieser Fluidisierboden wird von seiner Unterseite her mit Trägerfluid beaufschlagt, so dass das Trägerfluid durch die Fluidisieröffnun gen hindurch strömt und stromabwärts des Fluidisierbodens einen zur Filterein heit hin gerichteten und der Schwerkraft entgegen wirkenden Trägerfluidstrom ausbildet.
Die Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganordnung kann als eine im Betrieb konti nuierlich arbeitende Einrichtung vorgesehen sein. Wenn die Trägerfluideintrag- anordnung einen genügend starken Trägerfluidstrom erzeugt, kann die Stärke des Trägerfluidstroms weitgehend unabhängig vom Rohgasstrom eingestellt sein.
In einer Ausführungsform kann die Filtervorrichtung ein wenigstens einen Rohgasraum, dem die Rohgasseite der Filtereinheit zugewandt ist, definierendes Gehäuse mit wenigstens einer in den Rohgasraum mündenden Rohgaszuströmöffnung umfassen. Der Rohgasstrom tritt durch die Rohgaszuströmöffnung in den Rohgasraum ein. Das Gehäuse wird dann in der Regel auch einen Reingasraum definieren, dem die Reingasseite der Filtereinheit zugewandt ist, mit einer in den Reingasraum mündenden Abströmöffnung für gefiltertes Rein- gas.
Es hat sich gezeigt, dass in einer günstigen Ausführungsform die Rohgaszu- ,-ström Öffnung in etwa auf Höhe oder etwas unterhalb der Filtereinheit angeordnet sein kann. Dies ist vor allem dann günstig, wenn ein von unten kommender Trägerfluidstrom vorgesehen ist, weil dieser Trägerfluidstrom sich dann unterhalb der Filtereinheit mit dem Rohgasstrom vermischt und die darin enthaltenden Fremdkörper mitnimmt. Da der Trägerfluidstrom auch die Hilfstoffe trägt, sorgt dies für effiziente Agglomeration zwischen Filtrationshilfsstoffen und Fremdkörpern. In einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse wenigstens eine weitere in den Rohgasraum mündende Zuströmöffnung aufweisen, durch die Filtration s h i If ss to f e zuführbar sind. Die zugeführten Filtrationshilfsstoffe können reine oder geringfügig mit Fremdstoffen belegte Filtrationshilfsstoffe sein. Es ist günstig, wenn auch die weitere Zuströmöffnung auf Höhe oder etwas unterhalb der Filtereinheit angeordnet ist. Filtrationshilfsstoffe können durch diese weitere Zuströmöffnung in vorbestimmten Intervallen oder als kontinuierlicher Strom von Filtrationshilfsstoffen zugeführt werden, um aus dem Fluidbett ausgeschiedenes Material zu ersetzen. Auch eine ggf. erforderliche Erstbelegung der Filtervorrichtung kann durch die weitere Zuströmöffnung erfolgen. Ggf. können durch diese weitere Zuströmöffnung auch leicht verunreinigte Filtrationshilfsstoffe zugeführt werden, die nach einer Abreinigung der Filtereinheit anfallen und aus dem Fluidbett abgezweigt werden. Letztere sind leicht mit Fremdkörpern verunreinigte Filtrationshilfsstoffe, die aber nur so wenig mit Fremdkörpern belegt bzw. agglomeriert sind, dass sie noch weitere Fremdkörper anlagern können.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine weitere Filtrationshilfsstoff-Zuführeinrichtung vorgesehen sein, welche stromaufwärts der Filtereinheit in den Rohgasstrom mündet. Durch diese weitere Filtrationshilfsstoff-Zuführeinrichtung können dem Rohgasstrom einerseits frische Filtrationshilfsstoffe zugeführt werden, anderseits aber auch solche Filtrationshilfsstoffe, die aus dem Fluidbett abgezweigt werden und leicht mit Fremdkörpern verunreinigt sind.
In einer Ausführungsform kann die Zuströmöffnung für den Rohgasstrom so angeordnet sein, dass der Rohgasstrom in einem Winkel von etwa 90 Grad in den Trägerfluidstrom mündet. Besonders günstig ist es, wenn der Rohgasstrom unterhalb der Filtereinheit in den Trägerfluidstrom mündet.
Die Filtervorrichtung kann ferner einen der Rohgasseite zugeordneten Auffang- behälter für nicht wiederverwendbare Partikel aufweisen. Nicht wiederverwendbare Partikel sind dabei„abgesättigte" Agglomerate aus Filtrationshilfsstoffen und Fremdkörpern, die so weitgehend mit Fremdkörpern belegt sind, dass eine weitere Anlagerung von Fremdkörpern nicht mehr effizient möglich ist. Solche abgesättigten Agglomerate besitzen eine wesentlich größere Massendichte als die Fremdkörper allein und auch als nicht bzw. nur schwach mit Fremdkörpern belegte Filtrationshilfsstoffe. Je nach Einstellung des Trägerfluidstroms lässt sich eine maximale Massendichte von Partikeln einstellen, die noch schwebend im Fluidbett gehalten werden können. Sobald die Agglomerate schwerer werden als diese Massendichte, werden sie aus der Filtrationsaerosolschicht herausfallen und können in dem darunter befindlichen Auffangbehälter gesammelt werden, der vorzugsweise an einer tiefsten Stelle eine Entsorgungsöffnung aufweist, durch die Material aus Auffangbehälter abziehbar ist. Dies kann beispielsweise durch eine Vakuumfördereinrichtung geschehen.
Der Auffangbehälter kann beispielsweise unterhalb eines unterhalb der Filtereinheit angeordneten und im Wesentlichen trichterförmig ausgebildeten Bereichs des Gehäuses angeordnet sein.
Um das Abziehen der unbrauchbar gewordenen Agglomerate aus dem Auffangbehälter zu erleichtern, kann zusätzlich der Auffangbehälter eine Fluidisier- anordnung aufweisen, durch die im Auffangbehälter befindliches Material derart mit Gas beaufschlagbar ist, das seine Rieselfähigkeit erhalten bleibt. Die Flui- diesiereinrichtung kann dabei kontinuierlich betrieben oder kurzzeitig während einer Entnahme von im Auffangbehälter angesammeltem Material.
Dem Auffangbehälter kann ferner eine Fördereinrichtung zugeordnet sein, durch welche Material aus dem Auffangbehälter abziehbar und der Filtrationsaerosolschicht und/oder dem Rohgasstrom stromaufwärts der Filtereinheit zuführbar ist. Eine solche Fördereinrichtung kann insbesondere bei Wiederinbe- ... triebnahme der Filtervorrichtung hilfreich sein, weil sie es gestattet, Partikel, die beim Abschalten der Vorrichtung und dem damit unweigerlich erfolgenden Zusammenbruch des Trägerfluidstroms aus der Filtrationsaerosolschicht in den Auffangbehälter fallen, bei Wiederinbetriebnahme der Vorrichtung aus dem Auffangbehälter abzuziehen und der Filtrationsaerosolschicht bzw. dem Rohgasstrom wieder zuzuführen. In der Regel wird nämlich das nach Abschalten der Vorrichtung im Auffangbehälter liegende Material aus der Filtrationsaerosolschicht an sich noch als Filtrationshilfsstoff brauchbar sein. Ohne die Fördereinrichtung müsste es entsorgt werden. Die Fördereinrichtung kann pneuma- tisch mit Uberdruck, z. B. in der Form eines Niederdruckinjektors, mit Unterdruck als Vakuumfördereinrichtung oder aber fluidisiert mit Druck in der Art einer Feststoffpumpe, insbesondere einer Feststoffmembranpumpe, arbeiten.
Die Abreinigung kann durch eine der Filtereinheit zugeordnete Abreinigungs- einheit erfolgen. Die Abreinigungseinrichtung kann eine Druckluftabreinigungs- einheit aufweisen, die oberhalb der Filtereinheit auf deren Reingasseite derart angeordnet ist, dass die Filtereinheit im Gegenstromprinzip mit Druckluft beaufschlagbar ist, um an der Filtereinheit auf der Rohgasseite abgelagertes Material abzuscheiden. Wenn die Filtereinheit eine Mehrzahl von Filterelementen aufweist, kann die Druckluftabreinigungseinheit so angesteuert sein, dass abwechselnd nacheinander immer nur ein Teil der Filterelemente abgereinigt wird, so dass sich eine möglichst gleichmäßige Menge von abgereinigten Filtrationshilfsstoffen/Fremdkörpern ergibt, die in der Schwebe gehalten werden müssen.
Vorzugsweise weist die Filtereinheit wenigstens ein Filterelement auf, welches als Starrkörperfilter ausgebildet ist.
In einer Ausführungsform kann das Filterelement einen Grundkörper aus gesintertem Material aufweisen, der vorzugsweise gesinterte Polyethylen (PE)-Parti- kel als Hauptbestandteil enthält. Der Grundkörper kann mit einer Oberflächen- beschichtung versehen sein, die Polytetrafluorethylen (PTFE)-Partikel enthält.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Filterelement aus einer Anordnung von PE-Körpern, insbesondere PE-Röhren, gebildet sein, wobei auf die PE-Körper jeweils eine Filtermembran aus PTFE auflaminiert ist.
In einer Ausführungsform kann das Gehäuse wenigstens eine seitliche und durch einen entsprechende Deckel verschließbare Gehäuseöffnung aufweisen, die auf Höhe der Filterelemente angeordnet ist und durch die die Filterelemente in das obere bzw. untere Filtermodul einsetzbar sind. Das Gehäuse kann beispielsweise in einem die Filtereinheit umgebenden Bereich zylindrisch oder rechteckig ausgebildet sein und in einen unteren trichterförmigen Bereich übergehen, an dessen tiefster Stelle ggf. der Auffangbehälter anschließt. Als Filtrationshilfsstoffe kommen insbesondere Steinmehl, z.B. Kalksteinmehl oder andere mineralische Stäube in Frage.
Der Filtereinheit kann zusätzlich noch eine - vorzugsweise ein Auswaschsystem oder einen Zyklonabscheider umfassende - Vorabscheidestufe vorgeordnet sein, in der grobe Verunreinigungen bereits abgeschieden werden.
Der Filtereinheit kann auch eine - vorzugsweise einen Speicherfilter umfassende - weitere Filterstufe nachgeordnet sein. Durch regelmäßige Überprüfung der nachgeordneten Filterstufe kann ein Versagen oder Verschlechtern der Filtereinheit festgestellt werden und die Filtereinheit ggf. ausgetauscht werden. Die nachgeordnete Filterstufe verhindert außerdem, dass ungereinigte Abluft aus der Anlage gelangt.
Bevorzugte Anwendungsgebiete der beschriebenen Filtervorrichtung sind Vorrichtungen, in denen Abluft entsteht, die klebrige und/oder teerartige Fremdstoffe enthält. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung vor allem in Anlagen eines der folgenden Typen einbaubar ist und wertvolle Dienste leistet:
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Nasslackier- anlage,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Trockenlackieranlage,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Laserstrahlschweißanlage oder einer sonstigen Schweißrauchagsaugungsanlage,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen in Rauchgasen, insbesondere in Rauchgasen, die bei Verbrennungsprozessen anfallen (bei solchen Verbrennungsprozessen entstehen nicht selten teerhaltige oder rußartige Produkte, die aus dem Abgas als Verunreinigungen abgeschieden werden müssen);
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Anlage zur Hohlraumversiegelung,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Anlage zum Verkleben von Metallteilen; - Vorrichtung zur Beseitigung von gasförmigen Verunreinigungen in einem Abgasstrom unter Zugabe von chemisorptiven Filtrationshilfsstoffen, welche mit den gasförmigen Verunreinigungen chemisch reagieren (beispielsweise kann in Abgasen enthaltenes Schwefeldioxid, S02, oder HCI-Gas durch Zugabe von Calciumhydroxid, Ca(OH)2, als Filtrationshilfsmittel wirksam am Trockenfilter abgeschieden werden, dabei findet die Chemisorption gleichzeitig mit mit Abscheidung von festen oder flüssigen Aerosolen aus dem Abgas statt).
Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas vorgeschlagen, bei dem die vorangehend beschriebene Vorrichtung eingesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird insbesondere wenigstens einer Filtereinheit mit wenigstens einer Filteroberfläche auf einer Rohgasseite ein Fremdkörper enthaltender Rohgasstrom zugeführt, wobei dem Rohgasstrom und/oder der Filteroberfläche Filtrationshilfsstoffe zugeführt werden. Es werden ferner an der Filteroberfläche angelagerte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe abgereinigt und ein Trägerfluidstronn erzeugt, derart dass abgereinigte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe wenigstens zum Teil als Filtrationsaerosol in einer Umgebung der Filtereinheit gehalten werden und sich wieder an einer Filteroberfläche anlagern können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 in einer Seitenansicht eine Filtervorrichtung zur Reinigung von
Fremdkörper mitführendem Gas nach einer Ausführungsform; und
Figur 2 die Vorrichtung aus Figur 1 in einer gegenüber der Ansicht aus Figur
1 um 90 Grad gedrehten Seitenansicht.
Figur 1 und 2 zeigen in jeweils um 90 Grad zueinander verdrehten Seitenansichten eine Filtervorrichtung 10 zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas nach einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Filtereinheit 12 (in Figur 1 nicht gezeigt, in Figur 2 ist eines der Filterelemente 14 der Filtereinheit 12 angedeutet). Die Filtereinheit 12 ist oberhalb einer Rohgaszuströmöffnung 16 in einem der Übersicht halber weggelassenen oberen Teil eines Ge- häuses 18 angebracht. Die Filtereinheit 12 umfasst mehrere als Starrkörperfilter ausgebildete Filterelemente 14, die an einer gemeinsamen oberen Halterung befestigt sind und parallel zueinander in vertikaler Richtung verlaufen, wie in Figur 2 schematisch angedeutet ist, die eines der Filterelemente 14 an seiner Einbauposition zeigt.
In dem in Figur 1 und 2 abgebildeten unteren Teil des Gehäuses 18, welcher einen Rohgasraum 15 umschließt, sind neben der Rohgaszuströmöffnung 16 noch eine weitere Zuströmöffnung 20 sowie eine Klappe 22 ausgebildet. Alle diese Öffnungen 16, 20, 22 liegen im Wesentlichen auf gleicher Höhe in einem ringförmigen oberen Bereich 18a des unteren Gehäuseteils 18. In einem unterhalb dieses Bereichs 18a sich anschließenden Bereich 18b nimmt das Gehäuse 18 die Form eines Trichters mit sich nach unten verjüngenden Seitenwänden an. Nach unten schließt sich an das Gehäuse 18 ein Auffangbehälter 24 an, in welchem nicht weiter brauchbares Material gesammelt wird, bevor es durch eine an der tiefsten Stelle des Auffangbehälters 24 angeordnete Entsorgungsöffnung 26 und einen Entsorgungstrichter 28 in eine Vakuumfördereinrichtung 30 geleitet und entsorgt wird, siehe den Pfeil 32 in Figur 1. Der Entsorgungstrichter 28 ist normalerweise durch ein Ventil 34 an seiner tiefsten Stelle verschlossen und wird nur kurzzeitig geöffnet, wenn Material aus dem Auffangbehälter 24 ausgeschleust werden soll. Um eine Entsorgung des im Auffangbehälter 24 gesammelten Materials, das in der Regel sehr stark mit klebrigen Fremdkörpern belegt ist und unter Umständen relativ lange Zeit dort lagert, zu gewährleisten, befindet sich in dem Auffangbehälter 24 ein schräg verlaufender Fiuidisierboden 36, der über einen Anschluss 38 mit Luft versorgt wird. An den Anschluss 38 ist ein nur schematisch mit 40 bezeichnetes Gebläse angeschlossen, über das unter Druck stehende Luft in den Fiuidisierboden 36 geleitet wird. Der in dem Gebläse 40 erzeugte Luftstrom ist so eingestellt, dass zwar das in dem Auffangbehälter 24 gesammelte Material einerseits so weit aufgelockert wird, dass es gut rieselfähig und damit leicht über die Entsorgungsöffnung 26 abziehbar ist, dass aber dieses Material anderseits nicht wieder aus dem Auffangbehälter 24 in das Gehäuse 18 bzw. in den Rohgasraum 15 gelangen kann.
Der schematisch mit dem Pfeil 44 bezeichnete Rohgasstrom, welcher Fremdkörper mit sich führt, die mit der Vorrichtung 10 abgeschieden werden sollen, tritt über die Rohgasszuströmöffnung 16 in den vom Gehäuse 18 umschlossenen Rohgasraum 15 ein, der auf seiner Oberseite von der Rohgasseite der Filtereinheit 12 begrenzt wird. Der Rohgasstrom 44 wird nach Eintritt in den Rohgasraum 15 zu der Filtereinheit 12 transportiert. Auf der der Rohgaszuströmöffnung 16 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 18 befindet sich eine weitere Zuströmöffnung 20, durch welche Filtrationshilfsstoffe, in der Regel Steinmehl, aus einem nicht gezeigten Vorratsbehälter in den Rohgasraum 15 geleitet werden können. Der Strom an Filtrationshilfsstoffen ist in Figur 1 mit einem Pfeil 45 bezeichnet.
In einem unteren Bereich des trichterförmigen Gehäusebereichs 18b befindet sich ein Anschluss 48, der mit einer horizontal durch das Gehäuse 18b verlaufenden Ringleitung 46 in Verbindung steht. Die Ringleitung 46 befindet sich ' oberhalb der Auffangbehälters 24 und insbesondere immer oberhalb des im Auffangbehälter 24 gesammelten Materials. Mit dem Anschluss 48 ist ein weiteres Gebläse 50 verbunden, das in Figur 2 ebenfalls nur schematisch angedeutet ist. Das Gebläse 50 kann beispielsweise, wie im Übrigen auch das Gebläse 40, einen Seitenkanalverdichter umfassen. In bevorzugter Ausgestaltung wird das Gebläse 50 im Betrieb der Vorrichtung 10 kontinuierlich betrieben.
In der Ringleitung 46 sind mehrere Düsen 52a, 52b, 52c, 52d ausgebildet, die in Figur 2 schematisch angedeutet sind. Über diese eine Düsenanordnung 52 bildenden Düsen 52a, 52b, 52c, 52d tritt unter Druck stehende Luft, die über das Gebläse 50 erzeugt und über den Anschluss 48 in die Ringleitung 46 eingeleitet wird, aus und bildet nach Umlenkung durch die Innenwände des trichterförmigen Gehäusebereichs 18b einen im Wesentlichen vertikal nach oben gerichteten Trägerfluidstrom 54. Dieser Trägerfluidstrom 54 ist in den Figuren durch gestrichelt eingezeichnete kreisbogenförmige Kurven angedeutet. Der Trägerfluidstrom 54 bewegt sich, von der Düsenanordnung 52 ausgehend, mit einer Geschwindigkeit nach oben, die bestimmt wird durch den vom dem Gebläse 50 erzeugten Gasdruck und die geometrische Anordnung der Düsen 52a, 52b, 52c, 52s sowie deren Anordnung zum Gehäuse 18. Ringleitung 46 mit Düsenanordnung 52, Anschluss 48 und Gebläse 50 gehören zu einer Fluidbettanordnung 55, welche im Betrieb des Gebläses 50 den Trägerfluidstrom 54 erzeugt. Auf Höhe der Rohgaszuströmöffnung 16 vereinigt sich der Trägerfluidstrom 54 mit dem Rohgasstrom 44. Dies führt dazu, dass im Rohgasstrom 44 mitgeführte Fremdkörper mit dem Trägerfluidstrom 54 nach oben getragen werden und so zu der Filtereinheit 12 transportiert werden. Wenn nötig werden über die weitere Zuströmöffnung 20 Filtrationshilfsstoffe zugeführt, wobei sich der Strom aus Filtrationshilfsstoffen 45 ebenfalls mit dem Trägerfluidstrom 54 vermischt und die Filtrationshilfsstoffe somit von dem Trägerfluidstrom 54 mitgenommen und nach oben zu der Filtereinheit 12 hin transportiert werden. Auf dem Weg zur Filtereinheit 12 hin vermischen sich diese Ströme 54, 44 und 45. Dies führt dazu, dass im Rohgasstrom 44 mitgeführte Fremdkörper mit den Filtrationshilfsstoffen zusammenstoßen und Agglomerate bilden, die dann an den Filteroberflächen der Filtereinheit 12 angelagert werden.
Der Filtereinheit 12 ist eine in den Figuren nicht dargestellte Druckluftabreini- gungseinheit zugeordnet, die sich auf der Reingasseite der Filtereinheit 12 oberhalb der Filterelemente 14 befindet. In gewissen zeitlichen Abständen beaufschlagt die Druckluftabreinigungseinheit ein jeweiliges Filterelement 14, so dass dieses von seiner Reingasseite her einen Druckstoß erfährt. Der Druckstoß führt dazu, dass auf der Rohgasseite des jeweiligen Filterelements 14 angelagertes Material, wie beschrieben entweder reine Filtrationshilfsstoffe oder Agglomerate aus Filtrationshilfsstoffen mit daran angelagerten Fremdkörpern, sich von dem Filterelement 14 ablöst und infolge seiner Schwerkraft nach unten fällt.
Sobald die abgereinigten Partikel (wie gesagt, Filtrationshilfsstoffe oder Agglomerate aus Fiitrationshiifsstoffen mit daran angelagerten Fremdkörpern) nach ihrer Ablösung vom Filterelement 14 in den Einfluss des Trägerfluidstroms 54 geraten, erfahren sie nicht nur eine Kraft nach unten infolge ihrer Schwerkraft, sondern auch eine nach oben gerichtete Kraft aufgrund der Aufwärtsströmung des Trägerfluids. Dies führt dazu dass diese Partikel, zumindest solange sie eine bestimmte kritische Massendichte nicht überschreiten, sich nicht weiter nach unten bewegen, sondern solange wieder nach oben steigen, bis sich die Schwerkraft und die vom Trägerfluidstrom 54 ausgeübte Kraft die Waage halten. Die Folge ist, dass sich in einer bestimmten Höhe, die in etwa von der Höhe der Filtereinheit 12 bis zur Höhe der Rohgaszuführöffnung 16 hinab reicht, eine relativ stabile Filtrationsaerosolschicht ausbildet. In dieser Filtrationsaerosolschicht werden die Filtrationshilfsstoffe, die im Rohgas enthaltenen Fremdkörper und auch die aus denselben gebildeten Agglomerate in der Schwebe gehalten. Dies gilt zumindest für noch nicht abgesättigte Agglomerate, d.h. solche Agglomerate, deren Massendichte noch nicht infolge allzu starker Belegung mit Fremdkörpern größer geworden ist als die kritische Massendichte.
Vorzugsweise ist die Strömungsgeschwindigkeit des Trägerfluidstroms 54 und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des Rohgasstroms 44 so groß gewählt, dass sich im Trägerfluidstrom 54 zumindest ab der Vereinigung mit dem Rohgasstrom 44 Turbulenz ausbildet. Dann bleibt die Filtrationsaerosolschicht zwar insgesamt stabil, allerdings werden die einzelnen Partikel dieser Schicht durch die Turbulenz gut durchmischt, was eine effiziente Agglomeration bzw. Neubelegung der Filteroberflächen mit Filtrationsshilfsstoff unterstützt.
Sobald eine Abreinigung eines jeden Filterelements 14 der Filtereinheit 12 stattgefunden hat, befinden sich in der Filtrationsaerosolschicht ausreichend viele Partikel aus Filtrationshilfsstoff, um eine weitere effiziente Agglomeration mit Fremdkörpern, die im Rohgasstrom mitgeführt werden, zu bewirken. Auf eine Zuführung von frischen Filtrationshilfsstoffen über die weitere Zuführöffnung 20 kann dann im Prinzip verzichtet werden. Allerdings werden bei der Vorrichtung 10 solche Partikel, die infolge der Anlagerung zahlreicher Fremdkörper an Filtrationshilfsstoff schwerer geworden sind, nicht mehr in der Filtrationsaerosolschicht gehalten und fallen nach unten in den Auffangbehälter 24. Dieser Effekt ist durchaus erwünscht, denn solche Partikel sind nicht mehr in der Lage, weitere Fremdkörper anzulagern und daher grundsätzlich zur weiteren Verwendung als Filtrationshilfsstoff unbrauchbar. Der dabei im Betrieb laufend eintretende Verlust an Filtrationshilfsstoffen kann durch frische Filtrationshilfsstoffe ausgeglichen werden, die über die weitere Zuströmöffnung 20 zugeführt werden.
Bei erster Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 geht man am besten so vor, dass zunächst das Gebläse 50 in Betrieb genommen wird, so dass sich der Trägerfluidstrom 54 ausbildet. Danach wird über die weitere Zuströmöffnung 20 Filtrationshilfsstoff zugegeführt. Dies führt einerseits zur Ausbildung einer stabilen Filtrationsaerosolschicht und anderseits dazu, dass sich bereits ein erster schützender Belag aus Filtrationshilfsstoff auf den Filteroberflächen der Filtereinheit 12 ausbildet. Danach wird der Rohgasstrom 44 über die Rohgaszuführöffnung 16 zugeschaltet. Sobald im weiteren Betrieb der Druckverlust über einem jeweiligen der Filterelemente 14 der Filtereinheit 12 größer wird als betriebsgemäß vorgesehen (oder nach einer vorbestimmten Betriebszeit), findet eine Abreini- gung dieses Filterelements 12 statt. Dies liefert weiteres Material für die Filtrationsaerosolschicht. Auf eine weitere Zugabe von frischen Filtrationshilfsstoffen kann spätestens ab dem Zeitpunkt verzichtet werden, zu dem alle Filterelemente einmal abgereinigt sind, abgesehen von Zugabe von Filtrationshilfsstoffen zur Kompensation von Verlusten an verbrauchten Filtrationshilfsstoffen, die aus der Filtrationsaersolschicht ausgetragen werden.
Die Vorrichtung 10 weist darüber hinaus noch eine Injektoreinrichtung 58 auf. Diese Injektoreinrichtung 58 umfasst ein Gebläse 60, das einen unter Druck stehenden Luftstrom 62 an einen Niederdruckinjektor 64 und von dort in den Auffangbehälter 24 liefert. Auf der dem Niederdruckinjektor 64 gegenüber liegenden Seite des Auffangbehälters 24 mündet eine Niederdrucksteigleitung 66 in den Auffangbehälter 24. Die Niederdrucksteigleitung 66 führt nach oben und mündet ungefähr auf Höhe der Rohgaszuführöffnung 16 in den Rohgasraum 15. Alternativ könnte die Niederdrucksteigleitung 66 auch an einer weiter stromaufwärts liegenden Stelle in den Rohgasstrom 44 münden.
Die Injektoreinrichtung 58 ist hilfreich, wenn die Vorrichtung 10 nach einer Betriebsunterbrechung wieder in Betrieb genommen wird. Wird die Vorrichtung 10 nämlich abgestellt, wird in der Regel selbst bei vollständig belegten Filteroberflächen in der Filtrationsaersolschicht noch Filtrationshilfsstoff vorhanden sein, der noch nicht vollständig abgesättigt ist und damit an sich noch weiter verwendet werden könnte. Sobald allerdings das Gebläse 50 abgestellt wird, fällt der Trägerfluidstrom 54 in sich zusammen, mit der Folge das alles Material in der Filtrationsaerosolschicht in den Auffangbehälter 24 fällt und von dort aus eigentlich über die Entsorgungsöffnung 26 entsorgt werden müsste. In dieser Situation gestattet es die Niederdruckinjektoreinrichtung 58, das im Auffangbehälter 24 liegende, an sich noch brauchbare Material bei Wiederinbetriebnahme der Vorrichtung 10 aus dem Auffangbehälter 24 abzuziehen und der Filtrations- aerosolschicht wieder zuzuführen. Hierzu wird zunächst das Gebläse 50 eingeschaltet, so dass sich der Trägerfluidstrom 54 ausbildet. Danach wird das Gebläse 40 eingeschaltet, so dass sich das am Boden des Auffangbehälters 24 liegende Material auflockert und einen fluidisierten Zustand einnimmt, in dem es leicht aus dem Auffangbehälter 24 ausgetragen werden kann. Danach wird das Gebläse 60 eingeschaltet und das im Auffangbehälter 24 befindliche Material über die Leitung 66 der Filtrationsaersolschicht zugeführt. Die Entsorgungsöffnung 26 ist dabei geschlossen. Sobald der Auffangbehälter 24 entleert ist, kann das Gebläse 60 wieder abgeschaltet werden und die Vorrichtung 10 wie oben beschrieben betrieben werden.
Alternativ zu der Niederdruckinjektoreinrichtung 58 könnte auch eine Vakuumfördereinrichtung vorgesehen sein, um das im Auffangbehälter 24 liegende Material saugend abzuziehen und dem Rohgasstrom 44 stromaufwärts des Gehäu- ses zuzugeben oder unmittelbar in den Rohgasraum 15 in der Nähe der Rohgaszuströmöffnung 16 zu fördern. Als weitere Alternative könnte die Förderung fluidisiert mit Druck geschehen, z.B. mit Hilfe einer Feststoffmembranpumpe.

Claims

Ansprüche
Filtervorrichtung (10) zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas, umfassend:
- wenigstens eine Filtereinheit (12) mit wenigstens einer Filteroberfläche auf einer Rohgasseite, der ein Fremdkörper enthaltender Rohgasstrom (44) zuführbar ist, wobei dem Rohgasstrom (44) und/oder der Filteroberfläche Filtrationshilfsstoffe zuführbar sind und wobei an der Filteroberfläche angelagerte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe abrei- nigbar sind; sowie
- eine Fluidbettanordnung (55), in welcher ein Trägerfluidstrom (54) erzeugbar ist, derart dass abgereinigte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe wenigstens zum Teil als Filtrationsaerosol in einer Umgebung der Filtereinheit (12) gehalten werden und/oder sich wieder an einer Filteroberfläche anlagern können.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 1,
wobei die Fluidbettanordnung (55) im Betrieb eine Filtrationsaerosolschicht ausbildet, die sich in vertikaler Richtung von einer Untergrenze in etwa auf Höhe oder etwas unterhalb der Unterseite der Filtereinheit (12) bis zu einer Obergrenze in etwa auf Höhe oder etwas oberhalb der Oberseite der Filtereinheit (12) erstreckt.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 2,
wobei die Filtrationsaerosolschicht bis zu 90 cm, vorzugsweise bis zu 60 cm und ganz besonders bevorzugt bis zu 50 cm unter die Unterseite der Filtereinheit hinab reicht. 4. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei in dem Trägerfluidstrom (54) auf der Rohgasseite befindliches Gas enthalten ist.
5. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der Trägerfluidstrom (54) den Rohgasstrom (44) selbst enthält. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
ferner aufweisend eine Verwirbelungsanordung, durch die auf der Rohgasseite in der Umgebung Filtereinheit (12), insbesondere in der Filtrationsaerosolschicht, Turbulenz erzeugbar ist.
Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
ferner aufweisend eine Trägerfluideintraganordnung (46, 48, 50, 52), durch die auf der Rohgasseite der Filtereinheit (14) der Trägerfluidstrom (54) erzeugbar ist.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7,
wobei die Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganordnung (46, 48, 50, 52) im Betrieb kontinuierlich arbeitet.
Filtervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
wobei die Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganordnung (46, 48, 50, 52) derart steuerbar/regelbar ist, dass Partikel, die eine vorbestimmte Massendichte überschreiten, nicht mehr in der Schwebe gehalten werden und aus der Filtrationsaerosolschicht herausfallen.
Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
wobei die Verwirbelungs-/Trägerfluideintraganordnung (46, 48, 50, 52) eine unterhalb der Filtereinheit angeordnete Ringleitung (46) umfasst, welche mit einer wenigstens eine - vorzugsweise mehrere - Düsen (52a, 52b, 52c, 52d) aufweisenden Düsenanordnung (52) versehen ist, wobei die Ringleitung (46) im Betrieb mit Trägerfluid beaufschlagbar ist, derart, dass sich im Betrieb stromabwärts der Düsenanordnung (52) ein zur Filtereinheit (12) hin gerichteter und der Schwerkraft entgegen wirkender Trägerfluidstrom (54) ausbildet.
11. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
ferner umfassend ein wenigstens einen Rohgasraum (15), dem die Rohgasseite der Filtereinheit (12) zugewandt ist, definierendes Gehäuse (18) mit wenigstens einer in den Rohgasraum (15) mündenden Rohgaszuströmöffnung (16).
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 11,
wobei die Rohgaszuströmöffnung (16) in etwa auf Höhe oder etwas unterhalb der Filtereinheit (12) angeordnet ist.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 11 oder 12,
wobei das Gehäuse (18) wenigstens eine weitere in den Rohgasraum (15) mündende Zuströmöffnung (20) aufweist, durch die Filtrationshilfsstoffe zuführbar sind.
14. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
wobei der Rohgasstrom (44), vorzugsweise in einem Winkel von etwa 90 Grad, in den Trägerfluidstrom (54) mündet.
15. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
wobei der Rohgasstrom (44) unterhalb der Filtereinheit (14) in den Trägerfluidstrom (54) mündet.
16. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
ferner aufweisend einen der Rohgasseite zugeordneten Auffangbehälter (24) für nicht wiederverwendbare Partikel.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 16,
wobei der Auffangbehälter (24) an einer tiefsten Stelle eine Entsorgungs Öffnung (26) aufweist, durch die Material aus dem Auffangbehälter (24) abziehbar ist.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 16 oder 17,
wobei der Auffangbehälter (24) unterhalb eines unterhalb der Filtereinheit (12) angeordneten und im Wesentlichen trichterförmig ausgebildeten Bereichs (18b) des Gehäuses (18) angeordnet ist. 19. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Auffangbehälter (24) eine Fluidisieranordnung (36, 38, 40) aufweist, durch die im Auffangbehälter (24) befindliches Material derart mit Gas beaufschlagbar ist, das seine Rieselfähigkeit erhalten bleibt.
Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
ferner aufweisend eine Fördereinrichtung (58), durch welche Material aus dem Auffangbehälter (24) der Filtrationsaerosolschicht und/oder dem Rohgasstrom (44) stromaufwärts der Filtereinheit (14) zuführbar ist. 21. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
wobei die Abreinigungseinrichtung eine Druckluftabreinigungseinheit aufweist, die oberhalb der Filtereinheit (12) auf deren Reingasseite derart angeordnet ist, dass die Filtereinheit (12) im Gegenstromprinzip mit Druckluft beaufschlagbar ist, um an der Filtereinheit (12) auf der Rohgasseite abgelagertes Material abzuscheiden.
22. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ,
wobei die Filtereinheit (12) wenigstens ein Filterelement (12) aufweist, welches die als Starrkörperfilter ausgebildet ist.
23. Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 22,
wobei das Filterelement (12) einen Grundkörper aus gesintertem Material, das insbesondere gesinterte Polyethylen-Partikel als Hauptbestandteil enthält, aufweist und wobei der Grundkörper mit einer Oberflächenbeschich- tung versehen ist, die Polytetrafluorethylen-Partikel enthält.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 22,
wobei das Filterelement (12) aus einer Anordnung von Polyethylen-Röh- ren gebildet ist, wobei auf die Polyethylen-Röhren jeweils eine Filtermembran aus Polytetrafluorethylen auflaminiert ist.
25. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 24,
wobei das Gehäuse (18) wenigstens eine seitliche und durch einen entsprechende Deckel verschließbare Gehäuseöffnung aufweist, die auf Höhe der Filtereinheit (12) angeordnet ist und durch die die Filterelemente (14) einsetzbar sind.
26. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
wobei die Filtrationshilfsstoffe ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Steinmehl und andere mineralische Stäube .
27. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
wobei der Filtereinheit(10) eine - vorzugsweise ein Auswaschsystem oder einen Zyklonabscheider umfassende - Vorabscheidestufe vorgeordnet ist.
28. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
wobei der Filtereinheit (10) eine - vorzugsweise einen Speicherfilter umfassende - weitere Filterstufe nachgeordnet ist.
29. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 28
wobei die Filtervorrichtung (10) in einer Vorrichtung zur Reinigung von klebrige und/oder teerartige Fremdstoffe enthaltender Abluft ausgebildet ist, insbesondere in eine Vorrichtung eines der folgenden Typen einbau- bar ist:
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Nassla- ckieranlage,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Trockenlackieranlage,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Laserstrahlschweißanlage oder einer sonstigen Schweißrauchagsaugungs- anlage,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen in Rauchgasen, insbesondere in Rauchgasen, die bei Verbrennungsprozessen anfallen; - Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Anlage zur Hohlraumversiegelung,
- Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Anlage zum Verkleben von Metallteilen;
- Vorrichtung zur Beseitigung von gasförmigen Verunreinigungen in ei- nem Abgasstrom unter Zugabe von chemisorptiven Filtrationshilfsstof- fen, welche mit den gasförmigen Verunreinigungen chemisch reagieren.
Verfahren zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Gas, bei welchem:
- wenigstens einer Filtereinheit (12) mit wenigstens einer Filteroberfläche auf einer Rohgasseite ein Fremdkörper enthaltender Rohgasstrom (44) zugeführt wird, wobei dem Rohgasstrom (44) und/oder der Filteroberfläche Filtrationshilfsstoffe zugeführt werden und wobei an der Filteroberfläche angelagerte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe abgereinigt werden; sowie
- ein Trägerfluidstrom (54) erzeugt wird, welcher dafür sorgt, dass abgereinigte Filtrationshilfsstoffe und/oder Fremdstoffe wenigstens zum Teil als Filtrationsaerosol in einer Umgebung der Filtereinheit (12) gehalten werden und/oder sich wieder an einer Filteroberfläche anlagern können.
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