| JP4390740 | Air cleaner |
| WO/2023/044590 | POLYMERIC BATCH TO PREPARE AN ANTIMICROBIAL MATERIAL AND AIR FILTER |
| JPH09234321 | FILTER MEMBER ATTACHING APPARATUS |
| DE4440489A1 | 1996-05-23 | |||
| US5678576A | 1997-10-21 |
P atentansprüche :
JL Filtersystem für Abluft aus Strassentunneln oder Zuluft für Flughafenterminals mit mehreren, in den Lüftungskanal (6) einbaubaren Filterelementen (5) zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub, wobei das Filtersystem Schnellschlussventile (4) aufweist, welche Schnellschlussventile reingasseitig im Reingasraum (2) anbringbar sind, und welche Schnellschlussventile mit Pressluft aus dem Presslufttank (3) selbsttätig abreinigbar sind, und wobei das Filtersystem einen Sorptionsfilter (8) zur Abscheidung gasförmiger Schadstoffe aufweist.
2. Filtersystem für Abluft aus Strassentunneln oder Zuluft für Frughafenterminals mit mehreren, in den Lüftungskanal (6) eingebauten Filterelementen (5) zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Filterelemente den Feinstaub zurückhalten und durch reingasseitig im Reingasraum (2) angebrachte Schnellschlussventile (4) mit Pressluft aus dem Presslufttank (3) selbsttätig abgereinigt werden und ein Sorptionsfilter (8) zur Abscheidung gasförmigen Schadstoffen nachgeschaltet ist.
3_i Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente aus Filterpatronen bestehen.
4 Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente aus mehrfach gefalteten Gewebefilterelementen bestehen.
S, Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterabreinigung zeitlich gesteuert ist.
O 1 Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterabreinigung differenzdruckgesteuert ist.
7. Filtersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sorptionsfilter in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist. 8 ^ Filtersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sorptionsfilter in Strömungsrichtung vorgeschaltet ist.
9. Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsfilter aus mehreren doppel wandigen, luftdurchlässigen Filterpatronen besteht, welche mit aktivierter Tonerde/P ermanganat gefüllt sind.
JJλ Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsfϊlter ein Sorptionsmaterial umfasst, welches Sorptionsmaterial ein Gemisch aus aktivierter Tonerde und einem Permanganat umfasst.
VL Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente aus Standard-Filterpatronen der Grosse 324 x 660 mm mit mindestens 20 m 2 Filterfläche bestehen.
YL Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewährleistung akzeptabler Filterwiderstände mindestens 1 Filterpatrone pro 1000 m 3 /h verwendet wird. . . .
JJL Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsfilter aus mehreren mit Tonerde/Permanganat gefüllten doppelwandigen, luftdurchlässigen Filterpatronen mit mindestens 7 cm Schüttbetttiefe besteht, welche eine minimale Kontaktzeit des Sorptionsmaterials mit der Luft von 0,2 s gewährleisten.
JA Filtersystem nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet dass das Sorptionsmaterial zur Optimierung der Speicherkapazität für Stickoxide 8-16 % NaMnO 4 , vorzugsweise 10-14% NaMnO 4 , und besonders bevorzugt 12 % Gewichtsanteile NaMnO 4 aufweist. |
Filtersystem für Strassentunnel oder Flughafenterminals
Im Rahmen des Umweltschutzes wird gefordert, die Abluft von Strassentunneln von Feinstaub und Stickoxiden zu reinigen. Ebenso sind Verfahren notwendig, um speziell bei langen Tunneln die Sichttrübung zu verringern.
Die Zuluft von Flughafenterminals muss in der Umgebung der Start- und Landebahnen angesaugt werden. Diese Umgebungsluft weist dieselben negativen Merkmale auf, wie Tunnelabluft.
Die aus den Abgasen und dem Abrieb von Fahrzeugen und Flugzeugen stammenden Feinstäube sowie die Stickoxide in einem Verfahren abzuscheiden ist Aufgabe dieser Erfindung.
Es sind Verfahren bekannt, Partikel und Stickoxide aus einem Gasstrom zu entfernen. Ein bekanntes Verfahren ist die Abscheidung durch elektrostatische Abscheidung (EP 1 039 963 Bl) bei dem durch Vorionisation und elektrostatische Abscheideverfahren die Feinstaubpartikel abgeschieden werden. Durch Zugabe von Ozon soll das NO in NO 2 umgewandelt und im nachgeschalteten Aktivkohlefilter adsorbiert werden.
Ferner sind biologische Verfahren bekannt, bei welchen das Gas durch mikrobiologisch beaufschlagte Trägerschichten geführt, in denen Mikroben das NOx binden sollen.
In GB1395980A ist eine Filteranlage beschrieben, welche Feinstaubpartikel zuverlässig aus Luftströmen filtern kann, jedoch kein NOx.
Die bekannten Verfahren weisen Nachteile auf, die deren breite Anwendung bisher verhinderten.
Vor allem die geringen Abscheidegrade für Partikel < 2,5 μm sowie die geringe Speicherkapazität von Aktivkohle für NOx sind bei diesen Verfahren für Dauerbetrieb hinderlich. ■ •
Die Forderung an ein zukunftsträchtiges Filtersystem für Tunnelabluft und -umluft und Frischluftfilter sind
Geringer Druckverlust
Hoher Abscheidegrad ( > 95 %) auch für PM 2,5 Partikel
Hoher Abscheidegrad ( > 95 %) für NO und NO 2
Hoher Abscheidegrad für SO 2
Abscheidung von Schwermetallstäuben
Umwandlung von giftigem CO in CO 2
Lange Filterstandzeiten von über 1 Jahr
Der Sorptionsfilter sollte nicht brennbar sein
Filtersystem zur Reinigung der Tunnelabluft und -umluft für Strassentunnel Filtersystem zur Reinigung der Zuluft bei Flughafenterminals
Bei Strassentunneln mit Tunnellüftung wird die Abluft durch einen oder mehrere Ventilatoren durch einen Abluftschacht ins Freie befördert.
Eine bekannte Tunnellüftung mit den vorgenannten Merkmalen unterliegt dem Nachteil, dass der Luftstrom mangels geeigneter Filtration erheblich mit Feinstaub und Stickoxiden verunreinigt ist.
Eine bekannte Zuluftanlage für Flughafenterminals unterliegt dem Nachteil, dass der
Luftstrom mangels geeigneter Filtration erheblich mit Feinstaub und Stickoxiden verunreinigt ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Filtersystem für Strassentunnel oder Zuluftsysteme für Flughafenterminals zu schaffen, das den Feinstaub und Stickoxide im Luftstrom zurückhält und mit einer Abreinigungsvorrichtung ausgestattet ist, das die Filterelemente selbsttätig während dem Betrieb reinigt, um einen Dauerbetrieb zu ermöglichen.
Die Erfindung betrifft ein Ent- oder Belüftungssystem mit einem in den Luftschacht (6) eingebauten selbstreinigenden Filtersystem zur Reinigung des vom Ventilator (1) erzeugten Luftstroms von Feinstaub und Stickoxiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Filtersystem, welches aus mehreren Filterelementen (5) besteht, in die Lüftungskanäle von Strassentunneln oder Flughafenlüftungen eingebaut wird.
Reingasseitig ist im Reingasraum (2) an jedem Filterelement jeweils 1 Schnellschlussventil
(4) angebracht. Alternativ können reingasseitig im Reingasraum (2) an jedem Filterelement jeweils zwei Schnellschlussventile (4) angebracht sein. Die Schnellschlussventile sind mit dem Presslufttank (3), welcher mit Pressluft beaufschlagt ist, und einer elektrischen
Filtersteuerung verbunden.
Die in den Abluftschacht eingesaugte staubhaltige Luft wird durch die Filter gesaugt (oder gedrückt bei Installation nach dem Ventilator) und der im Rohgas enthaltene Feinstaub wird an der Oberfläche der Filterelemente zurückgehalten.
Mit zunehmender Staubmenge bildet sich ein Staubkuchen an der Oberfläche der
Filterelemente und der Filterwiderstand steigt.
Bei zeit- oder differenzdruckgesteuerter Aktivierung des Schnellschlussventils (4) wird kurzzeitig Pressluft aus dem Presslufttank (3) in das erste Filterelement (5) geblasen und dadurch der an dem Filter anhaftende Staubkuchen abgesprengt und der Filterwiderstand sinkt.
Beim nächsten Abreinigungsvorgang wird das nächste Filterelement abgereinigt usw.
Der Feinstaub fällt nach unten in den Staub trichter (7).
Die staubfreie Luft wird durch den Reingasraum gesaugt und in die Sorptionsfüterstufe (8) bestehend aus mehreren Filterelementen, die mit aktivierter Tonerde gefüllt sind, geleitet. In der Sorptionsfilterstufe werden schädliche Gasbestandteile gebunden.
Der Sorptionsfüter muss sehr grosse Luftmengen reinigen und sehr geringe Anströmgeschwindigkeiten ermöglichen. Ausserdem soll durch mechanische Belastungen kein Sorptionsmaterial emittiert werden.
Durch bekannte Schüttbettfilter sind diese Anforderungen nicht zu bewerkstelligen, da durch Schutt Vorgänge Reibung entsteht. Deshalb soll bei diesem Filter das Sorbtionsmaterial in doppelwandigen Filterpatronen aufgenommen werden, welche periodisch samt Inhalt ausgetauscht werden.
Die Einbringung des Sorptionsmaterials in einzelne Patronen gewährleistet eine hohe Anströmfläche und gleichbleibende Filterbeaufschlagung über die gesamte Bauhöhe.
Dadurch können sehr grosse Filterflächen und sehr geringe Anströmgeschwindigkeiten und lange Verweildauern erreicht werden, was die Reaktion mit dem Schadstoff begünstigt. Das Sorptionsmaterial besteht aus mit Permanganat angereicherter Tonerde. Das Permanganat ist sehr reaktionsfreudig und benötigt kurze Reaktionszeiten (Kontaktzeit < 0,5 sec) .
Im Sorptionsfüter laufen folgende Reaktionen ab: (in diesem Fall für Kaliumpermanganat)
2KMnO 4 + SO 2 → K 2 SO 4 + 2MnO 2 + O 2
3NO + 2KMnO 4 + H 2 O → 3NO 2 + 2MnO 2 + 2KOH 3NO 2 + KMnO 4 + 2KOH → 3KNO 3 + MnO 2 + H 2 O CO wird zu CO 2 oxidiert
Die Abscheidung des NO erfolgt hier durch Umwandlung in Salpeter und wird, im . Trägermaterial gebunden. Diese Bindung ist nicht reversibel, d. h. bei Temperaturerhöhung wird das gebundene NO x nicht wieder freigegeben (keine Desorption).
Bei Verwendung von NaMnO 4 und 12 % iger Imprägnierung des Sorptionsmaterials kann der Mediumverbrauch auf das sechsfache der abzuscheidenden Stickoxidmenge jährlich begrenzt werden, und somit ein einjähriger Wartungsintervall bei akzeptablen Mengen an Sorptionsmaterial gewährleistet werden.
Somit bleiben der Filterwiderstand und die Saugluftmenge bei hohen Filterstandzeiten nahezu konstant.
Durch den Einsatz des Filtersystems in Strassentunnem oder Zuluftsystemen für Flughafenterminals wird die Staubmenge und die Stickoxidbelastung im Luftstrom zuverlässig reduziert.
In einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Filtersystem für Abluft aus Strassentunnem oder Zuluft für Flughafenterminals mit mehreren, in den Lüftungskanal (6) einbaubaren Filterelementen (5) zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub, wobei das Filtersystem Schnellschlussventile (4) aufweist, welche Schnellschlussventile reingasseitig im
Reingasraum (2) anbringbar sind und welche Schnellschlussventile mit Pressluft aus dem Presslufttank (3) selbsttätig abreinigbar sind, und wobei das Filtersystem einen Sorptionsfilter (8) zur Abscheidung gasförmiger Schadstoffe aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sorptionsfilter derart ausgebildet, dass dieser den Filterelementen zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub in Strömungsrichtung des zu reinigenden Luftstroms nachgeschaltet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sorptionsfilter derart ausgebildet, dass dieser den Filterelementen zur Reinigung des Luftstroms von Feinstaub in Strömungsrichtung des zu reinigenden Luftstroms vorgeschaltet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Sorptionsfilter ein Gemisch aus aktivierter Tonerde und einem Permanganat Das Permanganat ist vorzugsweise Kaliumpermanganat (KMnO 4 ) oder Natriumpermanganat (NaMnO 4 ), besonders bevorzugt Natriumpermanganat (NaMnO 4 ).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sorptionsfilter in Form von mindestens einer, typisch eine Vielzahl von, doppel wandigen, luftdurchlässigen Filterpatronen ausgebildet, die vorzugsweise mit einem Gemisch umfassend, bevorzugt bestehend, aus aktivierter Tonerde/P ermanganat gefüllt ist. Bevorzugterweise weisen die Füterpatronen eine Schüttbetttiefe von mindestens 7 cm auf. Diese Schüttbetttiefen gewährleisten eine minimale Kontaktzeit des Sorptionsmaterials mit dem zu reinigenden Luftstroms von 0,2 s.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemässe Filtersystem mindestens 1 Filterpatrone pro 1000 m 3 /h zu reinigendem Luftstrom auf. Dies gewährleistet akzeptable Filterwiderstände.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Sorptionsfilter ein Sorptionsmaterial auf, welches Sorptionsmaterial ein Gemisch aus aktivierter Tonerde und einem Permanganat umfasst.
In einer weiteren bevorzugten_Ausfϊihrungsform der vorliegenden Erfindung weist der Sorptionsfilter ein Sorptionsmaterial auf, welches Sorptionsmaterial, insbesondere zur Optimierung der Speicherkapazität für Stickoxide, mit 8-16 % NaMnO 4 , vorzugsweise mit 10-14% NaMnO 4 , und besonders bevorzugt mit 12 % Gewichstanteilen NaMnO 4 angereichert ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind die Filterelemente in Filterpatronen eingebracht. Bevorzugterweise bestehen die Filterelemente aus mehrfach gefalteten Gewebefilterelementen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die Filterpatronen aus mehrfach gefalteten Filtergeweben, fixiert durch Stützkörbe.