EP0504452A1 - Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln Download PDF

Info

Publication number
EP0504452A1
EP0504452A1 EP91104307A EP91104307A EP0504452A1 EP 0504452 A1 EP0504452 A1 EP 0504452A1 EP 91104307 A EP91104307 A EP 91104307A EP 91104307 A EP91104307 A EP 91104307A EP 0504452 A1 EP0504452 A1 EP 0504452A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
particles
electrode
friction
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP91104307A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0504452B1 (de
Inventor
Bernd Dr. Gellert
Andreas Kwetkus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Priority to EP91104307A priority Critical patent/EP0504452B1/de
Priority to ES91104307T priority patent/ES2075238T3/es
Priority to DE59105873T priority patent/DE59105873D1/de
Priority to US07/884,198 priority patent/US5288305A/en
Publication of EP0504452A1 publication Critical patent/EP0504452A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0504452B1 publication Critical patent/EP0504452B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
    • B03C7/003—Pretreatment of the solids prior to electrostatic separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/16—Plant or installations having external electricity supply wet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/28—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
    • B03C3/30—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets in which electrostatic charge is generated by passage of the gases, i.e. tribo-electricity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/38—Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
    • B03C7/006—Charging without electricity supply, e.g. by tribo-electricity or pyroelectricity

Definitions

  • the invention relates to a method for charging particles by charging the particles in a friction charger and subsequent separation.
  • the invention further relates to a device for performing the method.
  • Friction chargers of this type are described, for example, in the brochure "ESB electrostatic automatic powder coating systems", page 13, from the company ESB, Meersburg (FRG), undated. This charge strongly depends on the dielectric properties of the particles. A good insulator is charged differently than a bad one, so that the good insulator material can be separated from the bad one in an electrical field. Depending on the combination of the materials to be separated, even charges with different polarity can occur. More charges are brought onto the particles by several impacts; however not as many as in previous shots because ultimately saturation is reached. Efficient friction superchargers should achieve this "maximum" charge density with as few impacts as possible.
  • the invention has for its object to provide methods for efficiently charging particles.
  • the object of the invention is also to provide a device suitable for carrying out the method.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset in that the particles are precharged by irradiation with UV radiation before the final charging takes place in the friction charger.
  • the physical mechanism (the work function of the electrons from the material) of the charge transfer changes in a positive way for precharged particles in the friction charger.
  • the charge difference between the particles achieved when impacting with the neutral wall (in the friction charger) is particularly increased, because one polarity discharges while the other receives additional charges. This results in better selectivity.
  • UV excimer lamp As described, for example, in US Pat. No. 4,837,484 EP-A-0 254 111.
  • UV excimer lamp generate high-energy UV radiation in a well-defined wavelength range and their geometry can be easily adapted to the process.
  • the main advantage of these emitters is that the radiation is very narrow-band (monochromatic), so that very specific energies of the photons are emitted. It can be charged very effectively and selectively.
  • the method according to the invention is particularly suitable for the selective charging of ash-forming and sulfur-containing constituents in pulverized coal because these constituents are charged differently than particles which practically consist entirely of coal.
  • the device for carrying out the method according to the invention essentially comprises a UV emitter, preferably a UV excimer emitter, through the irradiation space of which the particle stream to be irradiated can be passed, which emitter is connected directly upstream of a friction charger.
  • the UV excimer emitter is preferably designed as an internal cylinder emitter and has two concentric ones dielectric tubes, of which the one facing the radiation chamber consists of dielectric material, preferably quartz.
  • the surface of the inner tube facing the radiation chamber is provided with an electrode which is transparent to UV radiation.
  • the other tube consists of metal or likewise of dielectric material which is provided with an electrode on the outside.
  • the downstream friction charger essentially comprises a cylindrical tube with an inside diameter that corresponds approximately to the inside width of the irradiation area of the UV lamp.
  • the device for charging particles shown in FIG. 1 comprises a UV irradiation device 1 and a friction charger 2 directly adjoining it.
  • the UV irradiation device consists of two concentric quartz tubes 3, 4, which have an annular space between them, the discharge space 5, set free.
  • the outer quartz tube 3 is provided on the outside with a metallization 6, which serves as an outer electrode.
  • a metal tube or metal grid can also be used.
  • a high voltage source 8 is connected to the two electrodes 6 and 7 such that the inner electrode 7 is at ground potential.
  • a protective tube 9 made of quartz covers the inner electrode 7 from the inside. The interior of the protective tube 9 forms the radiation chamber 10.
  • the discharge space 5 is filled with a gas or gas mixture which forms excimers under discharge conditions.
  • a gas or gas mixture which forms excimers under discharge conditions.
  • UV excimer emitters of the type described are known and are the subject of the European patent application mentioned at the outset, where the gases or gas mixtures in the discharge space 5 are also described in detail in relation to the wavelength of the UV radiation generated.
  • UV lamp 1 In addition to the illustrated embodiment of the UV lamp 1, other configurations are also suitable, for example UV excimer lamps as described in German Offenlegungsschriften 40 10 190 or 40 22 279.
  • the friction charger 2 consists essentially of an earthed metal tube 11. Because the contact charging of solids (and particles) is heavily dependent on the electrical properties of the wall material (the tube 11), the metal tube 11 consists of an alloy of metal with rare earths (La , Ce, Ce iron) or it has an insert made of such a material.
  • the metal tube 11 consists of an alloy of metal with rare earths (La , Ce, Ce iron) or it has an insert made of such a material.
  • a particularly advantageous embodiment of a friction charger results if the friction charging is supported by an additional electric field.
  • Such a supercharger is illustrated in FIG. 3, for example.
  • a first electrode 12 Arranged in a first tube 11 which is at ground potential is a first electrode 12 which runs in the longitudinal direction of the tube and which has a negative potential with respect to the potential.
  • a sieve-like extension 13 At the lower end of the tube 11 there is a sieve-like extension 13, which has a funnel-shaped end 14 with an outlet opening 15. The first electrode 12 extends into the funnel-shaped end 15 of the extension 13.
  • a second tube 16 coaxially surrounds the sieve-shaped attachment 13 while leaving an annular gap 17 and serves as a second electrode lying at positive potential.
  • a gas stream 18 symbolized by arrows can be introduced into the annular space 17 through this annular gap 17.
  • a collecting funnel 19 is provided under the outlet opening 15.
  • a rotationally symmetrical guide device 20 is arranged at the lower end of the second pipe 16 and within the same.
  • the first tube 11 is made of a material suitable for optimal friction charging. Alloys of metals with rare earths, such as lanthanum, cerium, cerium iron, or coated with rare earths are particularly suitable or steamed metal parts. It is particularly advantageous to insert an insert 21 made of such a material into the tube 11.
  • the insert 21 consists of a spirally wound metal strip or metal wire, which rests everywhere on the inner wall of the tube 11 or is distant from it and can be replaced. In this way, the abrasion of the special material is reduced and the maintenance friendliness of the system is increased. If the individual turns of the insert 21 do not lie on top of one another, the "active" surface of the insert is enlarged.
  • the operation of the device described above is evident from the following:
  • the mixture containing the particles to be loaded is fed at the upper end of the tube 11 in the direction of the arrow.
  • the particles are negatively charged by contact with the tube walls.
  • the low work function of the rare earths ensures a high negative charge of the particles.
  • the particles charged in this way are deflected in the sieve-shaped attachment under the influence of the field acting between the inner electrodes 12 and outer electrode 16 to the (positive) outer electrode 16 and conveyed through the meshes 22 of the sieve-like attachment 13.
  • the particles are entrained and discharged by the outer gas stream 18 at a suitable flow rate.
  • Negatively charged particles which reach the positive electrode lose their charge can be removed from the electrode by suitable devices, for example tapping devices, brushes or the like, and can be fed back to the charger. The same applies to particles that have not received sufficient charging in the charger. These pass through the lower part of the funnel-shaped end 14 into the collecting funnel 19 and are also returned or separated. This creates a negatively charged particle flow at the outlet of the supercharger, which contains few or no more uncharged particles.

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Zur Erhöhung der Effizienz der Aufladung in einem Reibungsauflader (2) wird vorgeschlagen, die Partikel vor dem ersten Stoss mit den Wänden unter Ausnutzung des Photoeffekts vorzuladen. Dies erfolgt vorzugsweise durch Bestrahlen der Partikel mittels UV-Strahlung aus einem UV-Excimerstrahler (1). <IMAGE>

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufladung von Partikeln durch Aufladung der Partikel in einem Reibungsauflader und nachfolgende Separation.
    Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
    • TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
  • Bei der elektrostatischen Separation von Partikeln, z.B. Kohleteilchen, werden in einem Reibungsauflader (TRIBO-Auflader) fein gemahlene Partikel durch Stösse an Festkörpern, z.B. Wänden, aufgeladen. Reibungsauflader dieser Art sind beispielsweise im Prospekt "ESB Elektrostatik-Automatik-Pulverbeschichtungs-Systeme", Seite 13, der Firma ESB, Meersburg (BRD), undatiert, beschrieben. Diese Aufladung hängt stark von den dielektrischen Eigenschaften der Partikel ab. Ein guter Isolator wird dabei anders als ein schlechter aufgeladen, sodass man das gute Isolatormaterial vom schlechten in einem elektrischen Feld trennen kann. Je nach Kombination der zu trennenden Materialien können sogar Aufladungen mit verschiedener Polarität vorkommen. Durch mehrere Stösse werden weitere Ladungen auf die Partikel gebracht; jedoch nicht mehr so viele wie bei früheren Stössen, weil schliesslich eine Sättigung erreicht wird. Effiziente Reibungsauflader sollen durch möglichst wenig Stösse diese "maximale" Ladungsdichte erreichen.
    • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur effizienten Aufladung von Partikeln anzugeben. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Partikel durch Bestrahlung mit UV-Strahlung vorgeladen werden, bevor die definitive Aufladung im Reibungsauflader erfolgt.
  • Diese Vorgehensweise ergibt eine hohe Effizienz der Aufladung. Darüber hinaus ändert sich der physikalische Mechanismus (die Austrittsarbeit der Elektronen aus dem Material) des Ladungsübergangs in positiver Weise für vorgeladene Partikel im Reibungsauflader. Bei Substratkombinationen, bei denen Aufladung verschiedener Polarität vorkommt, kann z.B. bei positiver Vorab-Aufladung die erzielte Ladungsdifferenz zwischen den Partikeln beim Stoss mit der neutralen Wand (im Reibungsaulader) besonders verstärkt werden, weil sich die eine Polarität entlädt, während die andere zusätzliche Ladungen erhält. Dadurch wird eine bessere Selektivität erzielt.
  • Zwar ist es aus der DE-A-36 11 947 bekannt, bei elektrostatisch unterstützen, mechanischen Filterelementen die im Gasstrom enthaltenden Feststoffteilchen in einer ersten Stufe mittels einer UV-Quelle elektrostatisch vorzuladen, bevor sie in einer zweiten Stufe mittels einer ionenerzeugenden Vorrichtung erneut aufgeladen werden, um danach dem mechanischen Filterelement zugeführt zu werden. Doch handelt es sich bei der Vorladung für Reibungsaufladung physikalisch um ein anderes Phänomen. Hier wird die Elektronenverteilung an der Oberfläche so verändert, dass der Ladungsaustausch bei der Kontaktaufladung nicht mehr den einfachen Gesetzmässigkeiten gehorcht, die durch Austrittsarbeiten vorgegeben sind.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Voraufladung mittels eines UV-Excimerstrahlers erfolgt, wie er beispielsweise in der US-Patentschrift 4,837,484 EP-A-0 254 111 beschrieben ist. Diese neuen UV-Excimerstrahler erzeugen energiereiche UV-Strahlung in einem wohldefinierten Wellenlängenbereich und lassen sich hinsichtlich ihrer Geometrie leicht dem Prozess anpassen. Der Hauptvorteil dieser Strahler liegt darin, dass die Strahlung sehr schmalbandig (monochromatisch) ist, so dass ganz spezifische Energien der Photonen abgestrahlt werden. Damit kann sehr effektiv und selektiv aufgeladen werden.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Aufladung der Partikel im Reibungsauflader durch ein elektrische Feld unterstützt wird und die aufgeladenen Partikel nach Verlassen des Reibungsaufladers durch Einwirken eines elektrischen Feldes umgekehrter Polarität von den ungeladenen separiert werden.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zur selektiven Aufladung aschebildender und schwefelhaltiger Bestandteile in pulverisierter Kohle, weil diese Bestandteile unterschiedlich aufgeladen werden als Partikel, die praktisch zur Gänze nur aus Kohle bestehen.
  • Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst im wesentlichen einen UV-Strahler, vorzugsweise einen UV-Excimer-Strahler, durch dessen Bestrahlungsraum der zu bestrahlende Partikelstrom hindurchleitbar ist, welcher Strahler unmittelbar einem Reibungsauflader vorgeschaltet ist. Der UV-Excimer-Strahler ist dabei vorzugsweise als Zylinder-Innenstrahler ausgebildet und weist zwei konzentrische dielektrische Rohre auf, von denen das dem Bestrahlungsraum zugewandte aus dielektrischem Material, vorzugsweise Quarz, besteht. Die dem Bestrahlungsraum zugewandte Oberfläche des inneren Rohres ist mit einer für die UV-Strahlung transparenten Elektrode versehen. Das andere Rohr besteht aus Metall oder gleichfalls aus dielektrischem Material, das aussen mit einer Elektrode versehen ist. Der nachgeschaltete Reibungsauflader umfasst im wesentlichen ein zylindrisches Rohr mit einem Innendurchmesser, der etwa der lichten Weite des Bestrahlungsraums des UV-Strahlers entspricht.
  • Die Erfindung sowie weitere mit ihr erzielbare Vorteile werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In der Zeichnung zeigt
    • Fig.1
    in schematisierter Form eine Einrichtungen zur elektrostatischen Aufladung von Partikeln, bestehend aus einem UV-Strahler mit nachgeschaltetem Reibungsauflader;
    Fig.2
    einen Querschnitt durch die Einrichtung nach Fig.1 längs deren Linie AA;
    Fig.3
    eine Abwandlung der Einrichtung nach Fig.1 mit einem feldunterstützen Reibungsauflader.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die in Fig.1 dargestellte Einrichtung zur Aufladung von Partikeln umfasst eine UV-Bestrahlungseinrichtung 1 und einen sich unmittelbar daran anschliessenden Reibungsauflader 2. Die UV-Bestrahlungsvorrichtung besteht aus zwei konzentrischen Quarzrohren 3, 4, die zwischen sich einen ringförmigen Raum, den Entladungsraum 5, freilassen. Das äussere Quarzrohr 3 ist aussen mit einer Metallisierung 6 versehen, welche als Aussenelektrode dient. Anstelle eines mit einer Metallisierung 6 versehenen Quarzrohres 3 kann auch ein Metallrohr oder Metallgitter verwendet werden.
  • Auf der dem Entladungsraum 5 abgewandten Innenwand des inneren Rohres 4 ist eine für UV-Strahlung transparente Innenelektrode 7 in Gestalt eines Drahtnetzes angeordnet. An die beiden Elektroden 6 und 7 ist eine Hochspannungsquelle 8 angeschlossen, derart, dass die Innenelektrode 7 auf Erdpotential liegt. Ein Schutzrohr 9 aus Quarz deckt die Innenelektrode 7 nach innen ab. Das Innere des Schutzrohrs 9 bildet den Bestrahlungsraum 10.
  • Der Entladungsraum 5 ist mit einem unter Entladungsbedingungen Excimere bildenden Gas bzw. Gasgemisch gefüllt. UV-Excimerstrahler der beschriebenen Art sind bekannt und Gegenstand der eingangs genannten Europäischen Patentanmeldung, wo auch die Gase bzw. Gasgemische im Entladungsraum 5 in Relation zur Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung detailliert beschrieben sind.
  • Neben der dargestellten Ausführungsform des UV-Strahlers 1 eignen sich auch andere Konfigurationen, z.B. UV-Excimerstrahler wie sie in den deutschen Offenlegungsschriften 40 10 190 oder 40 22 279 beschrieben sind.
  • Der Reibungsauflader 2 besteht im wesentlichen aus einem geerdeten Metallrohr 11. Weil die Kontaktaufladung von Festkörpern (und Partikeln) stark von den elektrischen Eigenschaften des Wandmaterials (des Rohres 11) abhängig ist, besteht das Metallrohr 11 aus einer Legierung von Metall mit seltenen Erden (La,Ce,Ce-Eisen) oder es weist einen Einsatz aus einem solchen Material auf.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Reibungsaufladers ergibt sich, wenn die Reibungsaufladung durch ein zusätzliches elektrisches Feld unterstützt wird. Ein derartiger Auflader ist in Fig.3 beispielsweise veranschaulicht.
  • In einem auf Erdpotential liegenden ersten Rohr 11 ist eine in Rohrlängsrichtung verlaufenden erste Elektrode 12 angeordnet, die gegenüber Erpotential Negativ-Potential aufweist. Am unteren Ende des Rohres 11 schliesst sich ein siebartiger Ansatz 13 an, der ein trichterförmiges Ende 14 mit einer Austrittsöffnung 15 aufweist. Die erste Elektrode 12 ragt bis in das trichterförmige Ende 15 des Ansatzes 13 hinein.
  • Eine zweites Rohr 16 umgibt unter Belassung eines Ringspaltes 17 koaxial den siebförmigen Ansatz 13 und dient als zweite, auf Positiv-Potial liegende Elektrode. Durch diesen Ringspalt 17 ist ein durch Pfeile symbolisierter Gasstrom 18 in den Ringraum 17 einleitbar.
  • Unter der Austrittsöffnung 15 ist ein Auffangtrichter 19 vorgesehen. Am unteren Ende des zweiten Rohres 16 und innerhalb desselben ist eine rotationssymmetrische Leiteinrichtung 20 angeordnet.
  • Das erste Rohr 11 besteht aus einem für optimale Reibungsaufladung geeigneten Material. In Frage kommen dabei besonders Legierungen von Metallen mit seltenen Erden, wie Lanthan, Cer, Cer-Eisen, oder mit seltenen Erden beschichtete oder bedampfte Metallteile. Besonders vorteilhaft ist es, in das Rohr 11 einen Einsatz 21 aus einem derartigen Material einzusetzen. Im Beispielsfall besteht der Einsatz 21 aus einem spiralig gewundenen Metallband oder Metalldraht, das überall an der Innenwand des Rohres 11 anliegt oder von dieser distanziert und auswechselbar ist. Auf diese Weise wird der Abrieb des speziellen Materials verringert und die Wartungsfreundlichkeit der Anlage erhöht. Liegen die einzelnen Windungen des Einsatzes 21 nicht aufeinander, ergibt sich eine Vergrösserung der "aktiven" Oberfläche des Einsatzes.
  • Die Wirkungsweise des im vorstehenden beschriebenen Einrichtung geht aus folgendem hervor:
    Das die zu ladenden Partikel enthaltende Gemenge wird am oberen Ende des Rohres 11 in Pfeilrichtung zugeführt. Die Partikel werden durch Kontakt mit den Rohrwänden negativ aufgeladen. Die niedrige Austrittsarbeit der seltenen Erden gewährleistet eine hohe negative Aufladung der Partikel. Die so aufgeladenen Teilchen werden im siebförmigen Ansatz unter Einfluss des zwischen der Innenelektroden 12 und Aussenelektrode 16 wirkenden Feldes zur (positiven) Aussenelektrode 16 abgelenkt und durch die Maschen 22 des siebartigen Ansatzes 13 befördert. Vor dem Erreichen der positiven Elektrode (Rohr 16) werden die Teilchen durch den äusseren Gasstrom 18 mit geeigneter Strömungsgeschwindigkeit mitgerissen und ausgetragen. Negativ geladene Teilchen, welche die positive Elektrode erreichen, verlieren ihre Ladung, können durch geeignete Vorrichtungen, z.B. Klopfvorrichtungen, Bürsten o.ä., von der Elektrode entfernt und dem Auflader erneut zugeführt werden. Gleiches gilt für Partikel, die im Auflader keine ausreichende Aufladung erhalten haben. Diese gelangen durch den unteren Teil des trichterförmigen Endes 14 in den Auffangtrichter 19 und werden ebenfalls zurückgeführt oder separiert. Dadurch wird am Ausgang des Aufladers ein negativ geladener Partikelfluss erzeugt, der wenige oder keine ungeladenen Partikel mehr enthält.

Claims (12)

  1. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufladung von Partikeln in einem Reibungsauflader und nachfolgende Separation von ungeladenen Partikeln, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Partikel durch Bestrahlung mit UV-Strahlung vorgeladen werden, bevor die definitive Aufladung im Reibungsauflader erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufladung der Partikel im Reibungsauflader durch ein elektrische Feld unterstützt wird und die aufgeladenen Partikel nach Verlassen des Reibungsaufladers (2) durch Einwirken eines elektrischen Feldes umgekehrter Polarität von den ungeladenen separiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Zusatzluftstrom (18), der ausserhalb des Reibungsaufladers (2) geführt wird und erst nach der Reibungsaufladung auf die geladenen Partikel einwirkt, die Partikel ausgetragen werden.
  4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im wesentlichen einen UV-Strahler (1), vorzugsweise einen UV-Excimer-Strahler, durch dessen Bestrahlungsraum (10) der zu bestrahlende Partikelstrom hindurchleitbar ist, welcher Strahler unmittelbar einem Reibungsauflader (2) vorgeschaltet ist
  5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Strahler als Zylinder-Innenstrahler ausgebildet, mit zwei konzentrischen, voneinander distanzierten Rohren (3,4), von denen das dem Bestrahlungsraum (10) zugewandte innere Rohr (4) aus für UV-Strahlung transparentem dielektrischem Material, vorzugsweise Quarz, besteht, die dem Bestrahlungsraum (10) zugewandte Oberfläche des inneren Rohres (4) mit einer für die UV-Strahlung transparenten Elektrode (7) versehen ist, und das äussere Rohr mit einer Aussenelektrode (6) versehen ist oder aus Metall besteht.
  6. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Reibungsauflader (2) mit im wesentlichen einem geerdeten zylindrischen Rohr (11) mit mindestens einem auf Negativ-Potential liegenden sich in Rohrlängsrichtung erstreckenden ersten Elektrode (12) und mindestens einer auf Positiv-Potential liegenden zweiten Elektrode (16), die in Strömungsrichtung der Partikel gesehen stromab des genannten Rohres (11) angeordnet ist.
  7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil des besagten Rohres (11) als Sieb ausgebildet ist oder einen siebartigen Ansatz (13) aufweist, welche als Trennzone wirken, wobei diese Trennzone im Wirkungsbereich des elektrischen Feldes zwischen der ersten (12) und zweiten Elektrode (16) angeordnet ist.
  8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Rohr (11) aus einem Material mit geringer Austrittsarbeit, vorzugsweise seltenen Erden besteht, oder innen mit einem solchen beschichtet oder bedampft ist.
  9. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im zylindrischen Rohr (11) ein Einsatz (21), vorzugsweise in Gestalt einer Spirale, aus einem Material mit geringer Austrittsarbeit, vorzugsweise seltenen Erden besteht, oder mit einem solchen beschichtet oder bedampft ist, welcher Einsatz (21) an der Innenwandung des Rohres (11) anliegt oder von ihr distanziert angeordnet ist.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Material Lanthan, Cer oder Cer-Eisen oder eine diese Substanzen enthaltende Legierung ist.
  11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (12) im mittigen Bereich des genannten Rohres (11) angeordnet ist, und dass die zweite Elektrode (16) gleichfalls rohrförmig mit einem Durchmesser grösser als derjenige des Rohres ausgebildet ist und sich unmittelbar an das stromabwärtsseitige Ende des ersten Rohres (11) anschliesst.
  12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ringraum (17) zwischen den beiden Rohren (11,16) eine Hilfsströmung (18) in Strömungsrichtung der Partikel einleitbar ist.
EP91104307A 1991-03-20 1991-03-20 Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln Expired - Lifetime EP0504452B1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP91104307A EP0504452B1 (de) 1991-03-20 1991-03-20 Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln
ES91104307T ES2075238T3 (es) 1991-03-20 1991-03-20 Procedimiento y dispositivo para la carga de particulas.
DE59105873T DE59105873D1 (de) 1991-03-20 1991-03-20 Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln.
US07/884,198 US5288305A (en) 1991-03-20 1992-05-18 Method for charging particles

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP91104307A EP0504452B1 (de) 1991-03-20 1991-03-20 Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln
US07/884,198 US5288305A (en) 1991-03-20 1992-05-18 Method for charging particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0504452A1 true EP0504452A1 (de) 1992-09-23
EP0504452B1 EP0504452B1 (de) 1995-06-28

Family

ID=26128768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP91104307A Expired - Lifetime EP0504452B1 (de) 1991-03-20 1991-03-20 Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5288305A (de)
EP (1) EP0504452B1 (de)
DE (1) DE59105873D1 (de)
ES (1) ES2075238T3 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7975956B2 (en) 2005-07-05 2011-07-12 Sms Siemag Aktiengesellschaft Expansion reel mandrel
CN106560250A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种除尘模块及气体除尘装置
CN106560251A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种除尘模块及筒式气体除尘装置
CN106560249A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种滚筒式气体除尘装置
CN106560252A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种摩擦电除尘装置、除尘系统和除尘方法
CN106563570A (zh) * 2016-03-02 2017-04-19 北京纳米能源与系统研究所 具有搅动部件的气体除尘装置、除尘系统和除尘方法
CN106694227A (zh) * 2017-01-18 2017-05-24 王珏 一种气体净化除尘装置
CN106881198A (zh) * 2017-02-20 2017-06-23 潍坊学院 一种带电绝缘颗粒过滤气体的方法
CN108176509A (zh) * 2017-12-19 2018-06-19 北京科技大学 一种接触静电式瞬时气体颗粒物净化装置
CN110835893A (zh) * 2019-11-28 2020-02-25 俞芳芳 一种自除尘型市政道路防护栏

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4305704B4 (de) * 1993-02-25 2006-02-16 Matter + Siegmann Ag Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von in einem Gas befindlichen Partikeln
US5802623A (en) * 1995-12-06 1998-09-08 Vincent; Ray T. Electronic air deodorizer and method of using same
US5938041A (en) * 1996-10-04 1999-08-17 University Of Kentucky Research Foundation Apparatus and method for triboelectrostatic separation
JP2001239131A (ja) * 2000-02-29 2001-09-04 Mamoru Nakasuji 脱硫・脱硝装置及びボイラー装置
DE10133831C1 (de) * 2001-07-12 2003-04-10 Eads Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum selektiven Entfernen gasförmiger Schadstoffe aus der Raumluft
US6646256B2 (en) 2001-12-18 2003-11-11 Agilent Technologies, Inc. Atmospheric pressure photoionization source in mass spectrometry
US7393385B1 (en) * 2007-02-28 2008-07-01 Corning Incorporated Apparatus and method for electrostatically depositing aerosol particles
CN103084271B (zh) * 2013-01-23 2016-01-06 浙江大学 一种调控煤气化工艺中煤质的方法
WO2017088584A1 (zh) * 2015-11-26 2017-06-01 北京纳米能源与系统研究所 一种摩擦电除尘装置、除尘系统和除尘方法
NL2025646B1 (en) * 2020-05-22 2021-12-07 Staticair Holding B V Device for removing dust particles and pathogens from an airflow, and use of such a device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE394577C (de) * 1921-11-20 1924-04-15 Gelsenkirchener Bergwerks Akt Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen
DE744361C (de) * 1942-05-27 1944-09-06 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Trennung
DE1084246B (de) * 1956-03-08 1960-06-30 Otto Schmid Dr Ing Fliehkraftabscheider in Zyklonbauweise
EP0241555B1 (de) * 1985-02-04 1992-06-03 Ebara Corporation Verfahren und vorrichtung zur reinigung von luft durch bestrahlen mittels ultraviolettstrahlen

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB848687A (en) * 1955-09-06 1960-09-21 Holger Lueder Apparatus for imparting unipolar charges to particles
US3403252A (en) * 1960-02-29 1968-09-24 Westinghouse Electric Corp Air processing apparatus and ion generator comprising an electromagnetic radiation source and a stable electron emitting photosensitive member
US3653185A (en) * 1968-10-08 1972-04-04 Resource Control Airborne contaminant removal by electro-photoionization
FR2360199A1 (fr) * 1976-07-27 1978-02-24 Pellin Henri Ionisateur negatif
CH649231A5 (de) * 1980-10-28 1985-05-15 Hans Christoph Siegmann Prof D Verfahren zum elektrischen aufladen von schwebeteilchen in gasen.
CH669341A5 (de) * 1986-03-26 1989-03-15 Bbc Brown Boveri & Cie
DE3611947A1 (de) * 1986-04-07 1987-10-08 Dumitru Dr Ing Cucu Elektrostatisch unterstuetztes, mechanisches faltenfoermiges filterelement
CH670171A5 (de) * 1986-07-22 1989-05-12 Bbc Brown Boveri & Cie
DE3711312A1 (de) * 1987-04-03 1988-10-13 Daimler Benz Ag Dieselbrennkraftmaschine mit einem abgasleitungssystem
JP2623290B2 (ja) * 1988-04-18 1997-06-25 株式会社荏原製作所 気体の清浄方法及びその装置
US5060805A (en) * 1989-06-20 1991-10-29 Ebara Research Co., Ltd. Photoelectron emitting member
DE4022279A1 (de) * 1989-08-17 1991-02-21 Asea Brown Boveri Bestrahlungseinrichtung
DE4010190A1 (de) * 1990-03-30 1991-10-02 Asea Brown Boveri Bestrahlungseinrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE394577C (de) * 1921-11-20 1924-04-15 Gelsenkirchener Bergwerks Akt Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen
DE744361C (de) * 1942-05-27 1944-09-06 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Trennung
DE1084246B (de) * 1956-03-08 1960-06-30 Otto Schmid Dr Ing Fliehkraftabscheider in Zyklonbauweise
EP0241555B1 (de) * 1985-02-04 1992-06-03 Ebara Corporation Verfahren und vorrichtung zur reinigung von luft durch bestrahlen mittels ultraviolettstrahlen

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7975956B2 (en) 2005-07-05 2011-07-12 Sms Siemag Aktiengesellschaft Expansion reel mandrel
CN106563570A (zh) * 2016-03-02 2017-04-19 北京纳米能源与系统研究所 具有搅动部件的气体除尘装置、除尘系统和除尘方法
CN106560250B (zh) * 2016-05-19 2018-05-08 北京中科纳清科技股份有限公司 一种除尘模块及气体除尘装置
CN106560249A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种滚筒式气体除尘装置
CN106560252A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种摩擦电除尘装置、除尘系统和除尘方法
CN106560251A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种除尘模块及筒式气体除尘装置
CN106560249B (zh) * 2016-05-19 2018-05-08 北京中科纳清科技股份有限公司 一种滚筒式气体除尘装置
CN106560250A (zh) * 2016-05-19 2017-04-12 北京纳米能源与系统研究所 一种除尘模块及气体除尘装置
CN106694227A (zh) * 2017-01-18 2017-05-24 王珏 一种气体净化除尘装置
CN106881198A (zh) * 2017-02-20 2017-06-23 潍坊学院 一种带电绝缘颗粒过滤气体的方法
CN108176509A (zh) * 2017-12-19 2018-06-19 北京科技大学 一种接触静电式瞬时气体颗粒物净化装置
CN108176509B (zh) * 2017-12-19 2020-05-12 北京科技大学 一种接触静电式瞬时气体颗粒物净化装置
CN110835893A (zh) * 2019-11-28 2020-02-25 俞芳芳 一种自除尘型市政道路防护栏

Also Published As

Publication number Publication date
US5288305A (en) 1994-02-22
ES2075238T3 (es) 1995-10-01
DE59105873D1 (de) 1995-08-03
EP0504452B1 (de) 1995-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0504452B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln
DE2539450B2 (de) Austragsdiise für das elektrostatische Absprühen von pulverförmigen Feststoffen
DE2059594A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum elektrostatischen Aufstreuen von Farbstoffen,Pulvermaterial,Faserstoffen u.dgl.
DE19846656A1 (de) Teilchenladegerät und Verfahren zum Laden von Teilchen
DE3608415A1 (de) Elektrostatische sprueheinrichtung fuer beschichtungspulver
DE1950532A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von fluiden Stroemen
DE3514523C2 (de)
DE2438670A1 (de) Teilchen-ladungseinrichtung sowie elektrische staubsammelvorrichtung mit einer solchen teilchen-ladungseinrichtung
DE3013891C2 (de) Elektrostatisches Pulverspritzverfahren zur Erzeugung eines Farbauftrags
DE3121935A1 (de) &#34;umkehrstrom-zyklontrennverfahren und -einrichtung&#34;
DE2065699B2 (de) Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit pulverförmigem Beschichtungsmaterial
DE3323926C2 (de) Vorrichtung zum Reinigen von Gasen
DE2347491A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum elektrostatischen beschichten mit pulverfoermigen stoffen
EP0504451B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln
DE3121054C2 (de) &#34;Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Staubabscheidung
DE102011110805A1 (de) Elektronischer Feinstaubabscheider
EP2266702A1 (de) Elektrostatischer Abscheider zur Rauchgasreinigung mit einem elektrischen Sperrfeld
DE1284947B (de) Elektrostatischer Abscheider
CH641690A5 (de) Elektrostatische pulver-spruehpistole.
DE4222870A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Aufladung von Partikeln
DE69502463T2 (de) Vorrichtung zum Entfernen übermässiger elektrostatischer Ladungen aus einem Körper
EP2251088A2 (de) Elektrostatischer Abscheider und Heizsystem
EP2062649A2 (de) Elektrostatischer Abscheider mit Partikelabweisemittel, Heizungssystem und Verfahren zum Betrieb
DE1101370B (de) Einrichtung zur elektrischen Beladung von in einem Luftstrom suspendierten Partikeln mittels radioaktiver Praeparate
DE3644849A1 (de) Elektrostatische sprueheinrichtung fuer beschichtungspulver

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19930312

17Q First examination report despatched

Effective date: 19940502

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 59105873

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19950803

ITF It: translation for a ep patent filed
ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2075238

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19950906

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19960320

Year of fee payment: 6

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19970213

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19970214

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19970221

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 19970321

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19971202

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980320

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980321

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980321

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19980331

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19980320

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 91104307.3

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20000403

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050320