PROCESS FOR THE SEPARATION OF OIL OR OILY SUBSTANCES FROM GASES LIKE AIR

Abstract: 1. Process for the separation of oil or oily substances from gases like air, characterized in that the gas charged with the substance to be separated is passed through a porous textile surface (1) consisting at least partly of oleophilic fibres having an individual titer of less than 1 dtex, and that the substance drops and droplets are trickled down from the surface retaining them and that they are collected.

Description: Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von Öl oder ölartigen Substanzen aus Gasen wie Luft. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Öl oder ölartigen Substanzen aus Gasen wie Luft. Ausserdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. Es ist bisher mit einfachen technischen Mitteln nicht möglich, in Luft oder anderen Gasen mitgeführtes Öl oder ölartige Substanzen mit einem Tröpfchendurchmesser von etwa 1 bis 30 Mm, vorzugsweise von unter 10 Mm, auf mechanischem Wege wie durch Filtration oder Zentrifugieren abzuscheiden. Die Problematik liegt darin, dass die feinen Öltröpfchen trotz ihres höheren spezifischen Gewichtes sich in einer Art Schwebezustand im Gas befinden, insbesondere wenn dasselbe strömt, und auch im ruhenden Zustand des Gases innerhalb technisch interessanter Zeiten nicht ausfallen und sich an einer Wand oder einem Boden niederschlagen. Will man aber den Ölgehalt von mit Ölen od. dgl. durchsetzter Luft senken und somit mit Öl verschmutzte Luft wirksam reinigen, müssen auch feine und feinste Öltröpfchen sicher und schnell aus der Luft entfernt werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Weg zu weisen, wie in Gasen wie Luft fein verteilte Öle oder ölartige Substanzen wirksam innerhalb von für die technische Anwendung interessanten Zeiten aus den Gasen abgeschieden und abgeführt, beispielsweise einer Wiederverwendung zugeführt werden können. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäss dadurch geMst, dass man das mit der abzuscheidenden Substanz beladene Gas durch ein poröses textiles Flächengebilde, das wenigstens teilweise aus oleophilen Fasern mit einem Einzeltiter unter 1 dtex besteht, hindurchleitet, die an den Fasern des Flächengebildes zurückgehaltenen Tropfen und Tröpfchen der Substanz sich dort sammeln und von dem Flächengebilde abtropfen lässt und schliesslich auffängt, um die so gewonnene Masse der abgeschiedenen Substanz abzuführen und gegebenenfalls anderweitig zu verwenden. Auf diese Weise findet an dem textilen Flächengebilde eine Koaleszenz, d.h. Agglomeration, feiner und feinster Öltröpfchen oder Substanztröpfchen zu grösseren Tropfen statt, die in den Gasen nicht mehr im Schwebezustand verbleiben bzw. selbst vom strömenden Gas nicht mehr getragen werden, sondern wegen des gegenüber dem Gas höheren spezifischen Gewichtes des Öles oder der ölartigen Substanz unter Schwerkrafteinfluss vom Flächengebilde abtropfen und sich dann in einem Auffangbecken oder dergleichen mit weiteren Tropfen vereinigen, so dass die abgeschiedenen Substanzen problemlos abzuführen sind. Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung mit einer Einrichtung gelöst, die ein vom zu behandelnden Gas zu durchströmendes poröses textiles Flächengebilde aufweist, das vorzugsweise dredimensional ist und wenigstens teilweise aus superfeinen oleophilen Kunststoff-Fasern besteht. Als superfeine oleophile Fasern, Fäden oder Filamente sind solche zu verstehen, deren Einzeltiter unter 1 dtex und vorzugsweise im Bereich von 0,05 dtex bis 0,5 dtex liegt. Derartige Fäden, Filamente oder Fasern werden beispielsweise hergestellt, indem man unterschiedliche synthetische Polymere von beispielsweise Polyamid oder Polyäthylenterephthat gemeinsam in bestimmter Querschnittsverteilung oder mit einer Matrixverteilung im Querschnitt aus einer Spinndüse als geschmolzene Polymere zu Fäden mit einem über 1 dtex liegenden Einzeltiter ausspinnt. In dieser Form wird das Material zu einem textilen Flächengebilde verarbeitet. Anschliessend erfolgt eine chemische Behandlung, beispielsweise mit Quellmitteln, die ein Aufbrechen des Faser- oder Fadenquerschnittes in viele Einzeltiter bewirkt. Ein textiles Flächengebilde im Sinne der Erfindung ist beispielsweise ein Flachgewebe, ein homogenes poröses Faservlies, ein poröser Filz, ein Gewirke und dergleichen. Ein dreidimensionales textiles Flächengebilde im Sinne der Erfindung ist ein Flächengebilde, das wenigstens auf einer Seite eines flächigen Substrates wie eines Gewebes, Gewirkes, Filzes und dergleichen eine Faserschicht wie beispielsweise einen Faserflor, eine aus Fasern oder Fäden gebildete Polschicht oder dergleichen aufweist. Solche dreidimensionalen textilen Flächengebilde können als poröses Vlies geformt, als Polgewirke abgestrickt, geraschelt oder gewirkt oder auch als Polgewebe gewebt sein. Wichtig ist, dass das Flächengebilde ebenso wie einfache textile Flächengebilde eine gewisse Porösität aufweist, um den Gasanteil der zu reinigenden Gase durchzulassen und lediglich die aus den Gasen abzuscheidenden Öle oder ölhaltigen Substanzen anzuziehen und zurückzuhalten. Die erfindungsgemäss zum Reinigen von Gasen wie Luft verwendeten textilen Flächengebilde haben in überraschender Weise im Gegensatz zu aus üblichen Fasern hergestellter Polware die Eigenschaft, beim Durchleiten von beispielsweise mit Öl verunreinigter Luft ohne grossen Druckverlust die von der Luft mitgeführten Öltröpfchen an den superfeinen Fasern zu sammeln und dadurch zurückzuhalten und dadurch am Flächengebilde die zunächst sehr feinen Öltröpfchen zu grösseren Öltropfen zu verbinden, welche nach Wachstum auf eine bestimmte Tropfengrösse sich vom textilen Fasermaterial lösen und unter Schwerkrafteinfluss nach unten abtropfen, wo sie aufgefangen und abgeführt werden können. Die für ein wirksames Entfernen von Öl oder ölartigen Substanzen aus Gasen notwendige Koaleszenz feinster Öl- oder Substanztröpfchen zu grösseren Tröpfchen oder Tropfen, die von selbst nach unten fallen, wird mit der erfindungsgemäss ausgebildeten und verwendeten Einrichtung also dadurch erreicht, dass die in den Gasen mehr oder weniger schwebend mitgeführten und nur schwer und langsam aus denselben ausfallenden feinsten Öltröpfchen von den superfeinen Fasern des beispidsweise dreidimensionalen textilen Flächengebildes zunächst angezogen und gehalten und, wenn sie zu grösseren Tröpfchen oder Tropfen angewachsen sind, von dieser Faserschicht freigegeben werden und dann nach unten fallen. Die Faseroberfläche des sozusagen als Filter verwendeten textilen Flächengebildes wird somit selbsttätig immer wieder von Ölansammlungen und dergleichen befreit, so dass sich die Faserschicht auch selbsttätig reinigt und stets für die Koaleszenz neu herangeführter Öle oder ölartiger Substanzen bereit ist. Vorzugsweise ist das textile Flächengebilde ein Einsatz in einem vom zu behandelnden Gas zu durchströmenden Gehäuse, der sich quer zur Strömungsrichtung durch das Gehäuse erstreckt und unter dem sich im Gehäuse ein Auffangbecken für abtropfendes Öl befindet. Somit kann die Einrichtung in ein Rohs oder Kanalsystem eingebaut werden, das von den zu reinigenden Gasen durchströmt wird und beispielsweise zur Reinigung von Luft aus Betriebsräumen, in denen Öldämpfe anfallen, bestimmt ist. Das für die Abscheidung der Öle oder ölartigen Substanzen verwendete textile Flächengebilde ist im Aufbau einfach und kann auch als auswechselbarer Einsatz benutzt werden, so dass die Reinigung von Gasen mit der erfindungsgemässen Einrichtung nicht nur wirkungsvoll, sondern auch preiswert durchzuführen ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Einrichtung zum Abscheiden von Öl oder ölartigen Substanzen aus strömenden Gasen schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rohrstück mit in dasselbe eingesetztem textilen Flächen gebilde und Fig. 2 einen stark vergrösserten und schematisierten Teilschnitt des textilen Flächengebildes. In ein Rohr 10, das an beiden Enden Flansche 11 und 12 zum Anschliessen an nicht dargestellte Teile einer Rohrleitung aufweist, ist ein scheibenförmiger Rahmen 13 mit gewisser Schrägneigung in eine entsprechende Nut 14 auswechselbar eingesetzt. Dieser Rahmen 13 enthält ein textiles Flächengebilde 1, das in Richtung eines Pfeiles 15 von ölhaltiger Luft durchströmt wird. Vor der Nut 14 ist im Boden des Rohres 10 eine schalenartige Vertiefung 16 mit einer Auslauföffnung 17 vorgesehen, in welche an der Vorderseite des textilen Flächengebildes 1 angewachsene Öltröpfchen herabfallen bzw. herabtropfen können. An den Auslass 17 ist eine nicht dargestellte Abfuhrleitung für abgeschiedenes Öl angeschlossen. Einzelheiten des textilen Flächengebildes 1 sind in Fig. 2 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass das textile Flächengebilde 1 dreidimensional ist und die Form eines aufgeschnittenen Plüsches mit einem aus einander überkreuzenden Fäden 2 und 3 gebildeten Substrat 4 und mit darin eingebundenen Polnoppen 5 aufweist. Jede Polnoppe besteht aus einem beim dargestellten Ausführungsbeispiel V-förmig eingebundenen Faden 6, dessen Enden 7 und 8 hochstehen und der durch eine chemische Behandlung mit beispielsweise einem Quellmittel zu feinen bzw. feinsten Einzelfasern aufgebrochen ist. Die Einzelfasern 9 sind superfein mit einem Einzel tber unter 1 dtex, der vorzugsweise im Bereich von 0,05 dtex bis 0,5 dtex liegt, und haben oleophile Eigenschaften, d.h. sie üben auf Öl oder ölartige Substan zen, auch wenn dieselben in feinster Verteilung von einem strömenden Gas mitgeführt werden, eine gewisse Affinität aus, so dass sich auch kleinste Tröpfchen an die Einzelfasern 9 anlegen, bis sie durch Anlagerung weiterer kleinster Öltröpfchen zu grösseren Tröpfchen oder Tropfen angewachsen sind, die im strömenden Gas nicht mehr in der Schwebe bleiben, sondern aufgrund ihres gegenüber dem Gas höheren spezifischen Gewichtes sich von den Einzelfasern 9 lösen und in die Vertiefung 16 herabtropfen. Auch die den Rücken bildenden Fäden 2 und 3 können aus dem beschriebenen superfeinen Fadenmaterial bestehen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung weisen im Falle der Verwendung eines dreidimensionalen textilen Flächengebildes der in Fig. 2 dargestellten Art die Polnoppen 5 zweckmässig in Richtung zur anströmenden Luft, so dass sich die feinsten und feinen Öltröpfchen an den Spitzen der Polnoppen anlagern und von dort auch nach Anwachsen zu grösseren Tröpfchen oder Tropfen herabfallen. Wenn aber die das Substrat 4 bildenden Fäden 2 und 3 ebenfalls aus dem beschriebenen superfeinen Fadenmaterial bestehen, kann auch die Rückseite der Waren von der zu reinigenden Luft angeströmt werden. Es wurde gefunden, dass ein aus aufgeschnittenem Plüsch bestehendes dreidimensionales textiles Flächengebilde der in Fig. 2 dargestellten Art, das in Pol und Rücken aus feinen oleophilen Fasern besteht und beispielsweise in Querrichtung 12 Noppen pro Zentimeter und in Längsrichtung 6 Noppen pro Zentimeter bei einer Noppenlänge über Grund von etwa 6 mm und einer gesamten Noppenlänge von etwa 12 mm aufweist, geeignet ist, um wirksam auch feinste bzw. kleinste Öltröpfchen oder Tröpfchen aus ölartigen Substanzen aus strömenden Gasen wie Luft abzuscheiden, indem die feinsten Tröpfchen an der Pol- und Rückseite des dreidimensionalen Flächengebildes zurückgehalten werden und dort zu grösseren Tröpfchen oder Tropfen koaleszieren, die dann an der Oberfläche des Flächengebildes herabfliessen oder von der Oberfläche abtropfen. Die von ölartigen Verunreinigungen zu befreienden Gase werden also von einer Seite durch das dreidimensionale Flächengebilde hindurchgeleitet, um sie zu"filtrieren" und dabei von Ölrückständen zu reinigen. Dabei ist es aber nicht zwingend notwendig, dass die abzuscheidenden Ölrückstände nur an der zuerst angeströmten Seite des textilen Flächengebildes zurückgehalten werden. Vielmehr können sich auch an der Rückseite des Flächengebildes 1 abzuscheidende Substanzen niederschlagen und dann auf dieser Rückseite herablaufen. Damit bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 die an der Rückseite des Flächengebildes 1 möglicherweise gesammelten Ölbestandteile ebenfalls in die Vertiefung 16 gelangen, ist die Nut 14 über wenigstens einen schmalen Kanal 18 mit der Vertiefung 16 verbunden. Daher können in die Nut 14 gelaufene Substanzen wie Öl in die Vertiefung 16 abfliessen. Der Rahmen 13 kann aus Metall, Keramik und ähnlichem Material bestehen, während das textile Flächengebilde 1 zumindest teilweise aus den superfeinen Einzelfasern 9 besteht. Eine Polware ist gegenüber einem zweidimensionalen Flachgewebe vorzuziehen, da sie gegenüber einem durchströmenden Gas einen geringeren Gegendruck wie ein einfaches Flachgewebe, das eine gleichwertige Koaleszenz der vom Gas mitgenommenen Ölbestandteile bewirkt, aufbaut.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abscheiden von Öl oder ölartigen Substanzen aus Gasen wie Luft, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man das mit der abzuscheidenden Substanz beladene Gas durch ein poröses textiles Flächengebilde, das wenig stens teilweise aus oleophilen Fasern mit einem Einzeltiter unter 1 dtex besteht, hindurchleitet, die an dem Flächengebilde zurückgehaltenen Tropfen und Tröpfchen der Substanz von dem Flächen gebilde abtropfen lässt und auffängt. 2. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vom zu behandelnden Gas zu durchströmendes poröses textiles Flächengebilde (1) aufweist, das wenig stens teilweise aus superfeinen oelophilen Kunststoff-Fasern (9) besteht. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass das textile Flächengebilde (1) ein Einsatz (13) in einem vom zu behandelnden Gas zu durchströmenden Gehäuse (10) ist, der sich quer zur Strömungsrichtung (15) durch das Gehäuse erstreckt und unter dem sich im Gehäuse ein Auf fangbecken (16) für abtropfendes Öl od.dgl. befindet. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch kennzeichnet, dass die einzelnen oleophilen Fa sern (9) einen Titer von unter 1 dtex, vorzugs weise im Bereich von 0,05 bis 0,5 dtex, aufweisen. 5.. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass das textile Flächen gebilde (1) ein Faservlies ist. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass das textile Flächenge bilde (1) ein gestricktes, gerascheltes oder ge wirktes Polgewirke oder ein Polgewebe ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass der Pol aus den superfeinen oleophilen Fasern (9) besteht. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass das textile Flächen gebilde (1) ein wenigstens einlagiges Flachgewebe oder Flachgewirke ist. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne Fäden wie die Polfäden (5) des textilen Flächen gebildes (1) mittels eines Quellmittels in viele oleophile feine Einzeltiter (9) aufgebrochen sind. 10. Verwendung eines wenigstens teilweise aus oleophi len feinsten Fasern mit einem Einzeltiter unter 1 dtex bestehenden porösen textilen Flächenge bildes (1) zum Abscheiden von Öl oder ölartigen Substanzen aus strömenden Gasen wie Luft.

Inventors: KERRES, BRUNO, DR. DIPL.-ING.
Applicants: GIRMES-WERKE AG
Application year: 1980
Main classification: B01D46
IPC codes: B01D46, B01D39