JPH1085531A - フィルタ要素 - Google Patents
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- JPH1085531A JPH1085531A JP9246020A JP24602097A JPH1085531A JP H1085531 A JPH1085531 A JP H1085531A JP 9246020 A JP9246020 A JP 9246020A JP 24602097 A JP24602097 A JP 24602097A JP H1085531 A JPH1085531 A JP H1085531A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2027—Metallic material
- B01D39/2031—Metallic material the material being particulate
- B01D39/2034—Metallic material the material being particulate sintered or bonded by inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/06—Alloys based on chromium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温においても極めて高い耐食性をもって問題
なく使用でき、同時に充分な機械的強度を持ち、フィル
タの洗浄の際に生ずる高い衝撃負荷に対しても長期にわ
たって損傷なく耐え得るフィルタ要素を提供する。 【解決手段】フィルタ要素はクロム或いは少なくとも７
０重量％のクロムを含むクロム合金で、クロム粒子の大
きさが１６０μｍ乃至５００μｍの間にある粉末から作
られる。
なく使用でき、同時に充分な機械的強度を持ち、フィル
タの洗浄の際に生ずる高い衝撃負荷に対しても長期にわ
たって損傷なく耐え得るフィルタ要素を提供する。 【解決手段】フィルタ要素はクロム或いは少なくとも７
０重量％のクロムを含むクロム合金で、クロム粒子の大
きさが１６０μｍ乃至５００μｍの間にある粉末から作
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、加圧及び焼結さ
れた耐食性粒子からなる多孔質体を備えたフィルタ要素
に関する。
れた耐食性粒子からなる多孔質体を備えたフィルタ要素
に関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなフィルタ要素は一般に均一な
多孔質構造を持っており、液体或いは気体から望ましく
ない粒子を濾過するために使用される。種々の搬送メカ
ニズム、例えば篩効果、慣性力、拡散、静電気力によ
り、濾過すべき媒体に分散している取り除くべき分子は
フィルタ要素の個々の粒子に達し、媒体の残りはフィル
タ要素を通過する。フィルタ要素の多孔が濾過液によっ
て閉塞されると、フィルタ要素はもはや機能しなくなる
ので、洗浄しなければならない。この洗浄は、通常、反
動パルスにより媒体を逆方向に流すことによって行われ
る。
多孔質構造を持っており、液体或いは気体から望ましく
ない粒子を濾過するために使用される。種々の搬送メカ
ニズム、例えば篩効果、慣性力、拡散、静電気力によ
り、濾過すべき媒体に分散している取り除くべき分子は
フィルタ要素の個々の粒子に達し、媒体の残りはフィル
タ要素を通過する。フィルタ要素の多孔が濾過液によっ
て閉塞されると、フィルタ要素はもはや機能しなくなる
ので、洗浄しなければならない。この洗浄は、通常、反
動パルスにより媒体を逆方向に流すことによって行われ
る。
【０００３】フィルタ要素は、多くの場合、高い温度に
おいてまた腐食性の媒体に対して使用されなければなら
ない。プロセスガスや排ガスの高温ガス除塵では例えば
１０００℃までの温度が生ずることがある。フィルタ要
素は、それ故、耐熱性でかつ耐食性でなければならな
い。同時にフィルタ要素は、フィルタ作用に必要な多孔
度にもかかわらず充分な機械的強度を持ち、取扱い易
く、特にフィルタを洗浄するための衝撃的な反動パルス
によって生ずる機械的な負荷にも損傷なく耐えるもので
なければならない。
おいてまた腐食性の媒体に対して使用されなければなら
ない。プロセスガスや排ガスの高温ガス除塵では例えば
１０００℃までの温度が生ずることがある。フィルタ要
素は、それ故、耐熱性でかつ耐食性でなければならな
い。同時にフィルタ要素は、フィルタ作用に必要な多孔
度にもかかわらず充分な機械的強度を持ち、取扱い易
く、特にフィルタを洗浄するための衝撃的な反動パルス
によって生ずる機械的な負荷にも損傷なく耐えるもので
なければならない。
【０００４】高性能の高温ガス除塵に対しては、現在、
自立形のフィルタ要素が、多くの場合、一面側が閉塞さ
れた中空円筒、いわゆるセラミック物質からなるフィル
タプラグとして使用される。このフィルタ要素は優れた
耐食性並びに耐熱性を備えているが、衝撃的な機械的負
荷に対しては余り適していないので、反動パルスによる
フィルタの洗浄により、しばしばこのようなフィルタ要
素は予定以上に早く使用できなくなることがある。
自立形のフィルタ要素が、多くの場合、一面側が閉塞さ
れた中空円筒、いわゆるセラミック物質からなるフィル
タプラグとして使用される。このフィルタ要素は優れた
耐食性並びに耐熱性を備えているが、衝撃的な機械的負
荷に対しては余り適していないので、反動パルスによる
フィルタの洗浄により、しばしばこのようなフィルタ要
素は予定以上に早く使用できなくなることがある。
【０００５】公知の機械的フィルタ要素は、確かに、必
要な機械的強度を充分に持つが、特に腐食性の媒体や高
温においては満足できる程度には使用できない。
要な機械的強度を充分に持つが、特に腐食性の媒体や高
温においては満足できる程度には使用できない。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許第２４５６６２６号
明細書には、例えば３０乃至４０重量％のクロムと、２
乃至４重量％のシリコンと、さらに炭素及び窒素の微量
成分の他に残りを鉄とする合金からなるフィルタ要素を
記載されている。このフィルタ要素はまず第一に約３０
０℃の温度の重合溶融体に使用され、腐食性媒体や高温
に対しては限られた程度にしか適さない。
明細書には、例えば３０乃至４０重量％のクロムと、２
乃至４重量％のシリコンと、さらに炭素及び窒素の微量
成分の他に残りを鉄とする合金からなるフィルタ要素を
記載されている。このフィルタ要素はまず第一に約３０
０℃の温度の重合溶融体に使用され、腐食性媒体や高温
に対しては限られた程度にしか適さない。
【０００７】クロムは高温においても優れた耐食性を持
つ金属として知られている。しかしまた、純クロム或い
は高成分クロム合金は通常非常に脆く、それ故、フィル
タ要素に課せられる機械的要求を満足しない。
つ金属として知られている。しかしまた、純クロム或い
は高成分クロム合金は通常非常に脆く、それ故、フィル
タ要素に課せられる機械的要求を満足しない。
【０００８】それ故この合金も、ドイツ連邦共和国特許
第２４５６６２６号明細書においては、クロム含有量を
最大４０重量％に制限され、それより高いクロム含有量
を持つ他のフィルタ要素は実際上知られていなかった。
第２４５６６２６号明細書においては、クロム含有量を
最大４０重量％に制限され、それより高いクロム含有量
を持つ他のフィルタ要素は実際上知られていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、極
めて高い耐食性にも係わらず１０００℃の温度において
も問題なく使用でき、同時に充分な機械的強度を持ち、
フィルタの洗浄の際に生ずる高い衝撃負荷に対しても長
期間にわたって損傷なく耐え得るフィルタ要素を提供す
ることにある。
めて高い耐食性にも係わらず１０００℃の温度において
も問題なく使用でき、同時に充分な機械的強度を持ち、
フィルタの洗浄の際に生ずる高い衝撃負荷に対しても長
期間にわたって損傷なく耐え得るフィルタ要素を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は、この発明に
よれば、フィルタ要素が純クロム或いは少なくとも７０
重量％のクロム成分を持つクロム合金からなり、そのク
ロム粒子の大きさが１６０μｍ乃至５００μｍの間にあ
る粉末から作られることにより解決される。
よれば、フィルタ要素が純クロム或いは少なくとも７０
重量％のクロム成分を持つクロム合金からなり、そのク
ロム粒子の大きさが１６０μｍ乃至５００μｍの間にあ
る粉末から作られることにより解決される。
【００１１】１６０μｍ乃至５００μｍの範囲の全く一
定の粒度のクロム粉末を使用する場合には、その製造に
適用される通常のプレス圧力及び焼結条件に無関係に、
２０乃至３０％のオーダーの適した多孔度のフィルタ要
素が機械的特性に関しても充分な値で作られることが判
明している。脆いクロムでも正にこのような粗さの粒度
を使用する場合にこのように充分な機械的特性が得られ
ることは、クロムもその１つに数えられている高温溶融
金属の粉末冶金では、通常は約４０μｍ以下の粒度を持
つ微細粉末からなる焼結体が最善の機械的特性を示すこ
とが知られているので、決して予期できるものではなか
った。このように微細な粒度は、専門家にとっては多孔
質のフィルタ要素を作るためには濾過の際に生ずる高い
圧力損失を考慮して最初から排除されるものであろう。
定の粒度のクロム粉末を使用する場合には、その製造に
適用される通常のプレス圧力及び焼結条件に無関係に、
２０乃至３０％のオーダーの適した多孔度のフィルタ要
素が機械的特性に関しても充分な値で作られることが判
明している。脆いクロムでも正にこのような粗さの粒度
を使用する場合にこのように充分な機械的特性が得られ
ることは、クロムもその１つに数えられている高温溶融
金属の粉末冶金では、通常は約４０μｍ以下の粒度を持
つ微細粉末からなる焼結体が最善の機械的特性を示すこ
とが知られているので、決して予期できるものではなか
った。このように微細な粒度は、専門家にとっては多孔
質のフィルタ要素を作るためには濾過の際に生ずる高い
圧力損失を考慮して最初から排除されるものであろう。
【００１２】クロム原料粉末の特に好ましい粒度範囲と
しては、２００乃至３００μｍの粒子の大きさが適して
いることが実証されている。
しては、２００乃至３００μｍの粒子の大きさが適して
いることが実証されている。
【００１３】フィルタ要素に対して純クロムではなく、
クロム合金が使用される場合には、特にＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ及びＣｕのグループの金属の１つ或いは複数及び／又
はＣｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ及び希土類のグループの金属酸
化物の１つ或いは複数を含むクロム合金が良いことが実
証されている。
クロム合金が使用される場合には、特にＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ及びＣｕのグループの金属の１つ或いは複数及び／又
はＣｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ及び希土類のグループの金属酸
化物の１つ或いは複数を含むクロム合金が良いことが実
証されている。
【００１４】フィルタ要素の特に好ましい変形例は、フ
ィルタ要素が濾過されてない媒体側の表面に、４０μｍ
以下の粒度を持つクロム或いはクロム合金の粉末から作
られている被膜を備えることによって達成される。
ィルタ要素が濾過されてない媒体側の表面に、４０μｍ
以下の粒度を持つクロム或いはクロム合金の粉末から作
られている被膜を備えることによって達成される。
【００１５】このようにして特別な表面フィルタ効果が
得られる。このフィルタ要素は特に長期の使用期間にわ
たってそのフィルタ機能に優れる。というのは薄い微細
孔の表面膜の下にある粗い孔がもはや閉塞されることが
ないからである。この表面のフィルタ作用により、この
ような表面膜を持たないフィルタ要素よりも容易にかつ
完全に反動パルスによる洗浄を行うことができる。１６
０乃至５００μｍの間の粒度を持つ粉末から作られてい
る基体により表面膜を支えることにより、それにもかか
わらずフィルタ要素の充分な機械的強度が保証される。
得られる。このフィルタ要素は特に長期の使用期間にわ
たってそのフィルタ機能に優れる。というのは薄い微細
孔の表面膜の下にある粗い孔がもはや閉塞されることが
ないからである。この表面のフィルタ作用により、この
ような表面膜を持たないフィルタ要素よりも容易にかつ
完全に反動パルスによる洗浄を行うことができる。１６
０乃至５００μｍの間の粒度を持つ粉末から作られてい
る基体により表面膜を支えることにより、それにもかか
わらずフィルタ要素の充分な機械的強度が保証される。
【００１６】この被膜は１００μｍ乃至２００μｍの間
の膜厚を持ち、サスペンジョンの塗布により設けられる
のが、特に良いことが示されている。
の膜厚を持ち、サスペンジョンの塗布により設けられる
のが、特に良いことが示されている。
【００１７】この発明によるフィルタ要素は、還元性雰
囲気において６００乃至８００℃の温度に曝されるよう
な、例えばバイオマス或いは石炭ガス化によりエネルギ
ーを得る際のガス洗浄に、或いは石油産業におけるクラ
ッキングプロセスにおいて同様に還元性の雰囲気におい
て６００℃乃至８００℃で行われる触媒の再生に、或い
はまたメラニンの製造において強い窒化性雰囲気中で約
４００℃の温度で触媒を再生するために有効に適用され
る。
囲気において６００乃至８００℃の温度に曝されるよう
な、例えばバイオマス或いは石炭ガス化によりエネルギ
ーを得る際のガス洗浄に、或いは石油産業におけるクラ
ッキングプロセスにおいて同様に還元性の雰囲気におい
て６００℃乃至８００℃で行われる触媒の再生に、或い
はまたメラニンの製造において強い窒化性雰囲気中で約
４００℃の温度で触媒を再生するために有効に適用され
る。
【００１８】
【実施例】以下に、この発明を実施例について詳細に説
明する。
明する。
【００１９】例１ １５０ｍｍΦで６ｍｍ厚のクロスフローフィルタ用のこ
の発明による円板状のフィルタ要素を製作するために、
２００μｍ乃至３００μｍの間の粒度分布を持つクロム
粉末を一軸方向に母型内で２．２ｔ／ｃｍ2 のプレス圧
で加圧した。このプレス体を２時間１４００℃で水素中
で焼結した。焼結体は次いで機械加工により所望の最終
寸法に加工された。このようにして作られたフィルタ要
素は３０％の多孔度と２０乃至２００μｍの多孔粒度分
布を示した。このフィルタ要素の一部に次いで１乃至１
０μｍの粒度分布を持つクロム粉末の水溶性サスペンジ
ョンを塗布することにより表面に被膜し、さらに２時間
にわたって１４００℃の温度で水素中で焼結処理をし
た。このようにして作られた表面被膜は１００μｍの厚
さ、２０％の多孔度及び１０乃至５０μｍの多孔粒度分
布を示した。
の発明による円板状のフィルタ要素を製作するために、
２００μｍ乃至３００μｍの間の粒度分布を持つクロム
粉末を一軸方向に母型内で２．２ｔ／ｃｍ2 のプレス圧
で加圧した。このプレス体を２時間１４００℃で水素中
で焼結した。焼結体は次いで機械加工により所望の最終
寸法に加工された。このようにして作られたフィルタ要
素は３０％の多孔度と２０乃至２００μｍの多孔粒度分
布を示した。このフィルタ要素の一部に次いで１乃至１
０μｍの粒度分布を持つクロム粉末の水溶性サスペンジ
ョンを塗布することにより表面に被膜し、さらに２時間
にわたって１４００℃の温度で水素中で焼結処理をし
た。このようにして作られた表面被膜は１００μｍの厚
さ、２０％の多孔度及び１０乃至５０μｍの多孔粒度分
布を示した。
【００２０】例２ 外径５７ｍｍ、内径４７ｍｍ、長さ１０００ｍｍの一面
側が閉塞された管の形のこの発明による自立形フィルタ
プラグを製作するため、１６０乃至５００μｍの間の粒
度分布を持つ純クロム粉末を２１００バールのプレス圧
で、焼結の際に生ずる目減りを考慮して所望の管形に低
温静水圧でプレスした。次いで、このプレス体を２時間
にわたって１４５０℃で水素中で焼結した。機械的な最
終加工はこのフィルタ要素の場合省略できた。このよう
にして作られたフィルタ要素は３１％の多孔度と２０乃
至２００μｍの多孔粒度分布を示した。
側が閉塞された管の形のこの発明による自立形フィルタ
プラグを製作するため、１６０乃至５００μｍの間の粒
度分布を持つ純クロム粉末を２１００バールのプレス圧
で、焼結の際に生ずる目減りを考慮して所望の管形に低
温静水圧でプレスした。次いで、このプレス体を２時間
にわたって１４５０℃で水素中で焼結した。機械的な最
終加工はこのフィルタ要素の場合省略できた。このよう
にして作られたフィルタ要素は３１％の多孔度と２０乃
至２００μｍの多孔粒度分布を示した。
【００２１】例３ 比較のために例１のフィルタ要素で、１０乃至１２５μ
ｍの粒度分布を持ち表面被膜のないものを作った。この
ようにして作られたフィルタ要素は２５％の多孔度と３
０乃至８０μｍの多孔粒度分布を示した。
ｍの粒度分布を持ち表面被膜のないものを作った。この
ようにして作られたフィルタ要素は２５％の多孔度と３
０乃至８０μｍの多孔粒度分布を示した。
【００２２】例４ 同様に比較のために例１のフィルタ要素で、５５０乃至
１０００μｍの粒度分布を持ち表面被膜のないものを作
った。このようにして作られたフィルタ要素は２３％の
多孔度と５０乃至３００μｍの多孔粒度分布を示した。
１０００μｍの粒度分布を持ち表面被膜のないものを作
った。このようにして作られたフィルタ要素は２３％の
多孔度と５０乃至３００μｍの多孔粒度分布を示した。
【００２３】例１乃至４で作られたフィルタ要素にプレ
ス試験を施した。このために管形のフィルタプラグから
Ｏリングの形（短管の形）に試料を切り出し、このよう
な試料をまた円板状のフィルタ要素からも加工した。次
にこれらの試料は万能試験機で２つの押圧板の間で破壊
されるまで負荷を加えた。
ス試験を施した。このために管形のフィルタプラグから
Ｏリングの形（短管の形）に試料を切り出し、このよう
な試料をまた円板状のフィルタ要素からも加工した。次
にこれらの試料は万能試験機で２つの押圧板の間で破壊
されるまで負荷を加えた。
【００２４】このようなプレス試験により、例１及び２
により作られたこの発明によるフィルタ要素は３５乃至
４０Ｎ／ｍｍ2 の平均破壊強度を示したが、比較例３で
作られたフィルタ要素は８乃至１０Ｎ／ｍｍ2 、比較例
４で作られたフィルタ要素は１２乃至１５Ｎ／ｍｍ2 の
平均破壊強度を示すことが分かった。
により作られたこの発明によるフィルタ要素は３５乃至
４０Ｎ／ｍｍ2 の平均破壊強度を示したが、比較例３で
作られたフィルタ要素は８乃至１０Ｎ／ｍｍ2 、比較例
４で作られたフィルタ要素は１２乃至１５Ｎ／ｍｍ2 の
平均破壊強度を示すことが分かった。
【００２５】この発明による範囲による粒度分布により
全く予期していなかったはっきりした機械的強度の改善
が達成されたことが明らかに認められる。
全く予期していなかったはっきりした機械的強度の改善
が達成されたことが明らかに認められる。
【００２６】この発明により作られたフィルタ要素は強
い窒化性条件の下で４００℃の温度で行われるメラミン
樹脂製造の際の高温ガス濾過に使用された。逆風で１０
分間の洗浄サイクルで２か月の使用後にもこのフィルタ
要素には何らの腐食性及び機械的な損傷もないことが確
認された。
い窒化性条件の下で４００℃の温度で行われるメラミン
樹脂製造の際の高温ガス濾過に使用された。逆風で１０
分間の洗浄サイクルで２か月の使用後にもこのフィルタ
要素には何らの腐食性及び機械的な損傷もないことが確
認された。
フロントページの続き (72)発明者 ジルフイア クレムスホーフアー オーストリア国 6600 ロイツテ エーレ ンベルクシユトラーセ 43
Claims (5)
- 【請求項１】クロム或いは少なくとも７０重量％のクロ
ム成分を持つクロム合金からなり、クロム粒子の大きさ
が１６０μｍ乃至５００μｍの間の粉末から作られてい
ることを特徴とする加圧及び焼結された耐食性粒子から
なる多孔質体を備えたフィルタ要素。 - 【請求項２】粉末が２００μｍ乃至３００μｍの粒子の
大きさを持つことを特徴とする請求項１記載のフィルタ
要素。 - 【請求項３】クロム合金がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕの
グループの金属の１つ或いは複数及び／又はＣｒ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｙ及び希土類のグループの金属酸化物の１つ
或いは複数を含むことを特徴とする請求項１又は２記載
のフィルタ要素。 - 【請求項４】濾過される媒体側の表面に、４０μｍより
小さい粒子の大きさを持つクロム或いはクロム合金の粉
末から作られている被膜を備えていることを特徴とする
請求項１乃至３の１つに記載のフィルタ要素。 - 【請求項５】被膜が１００μｍ乃至２００μｍの間の層
厚を持ち、サスペンジョンの塗布により形成されている
ことを特徴とする請求項４記載のフィルタ要素。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT526/96 | 1996-09-10 | ||
| AT0052696U AT1322U1 (de) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Filterelement |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1085531A true JPH1085531A (ja) | 1998-04-07 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9246020A Pending JPH1085531A (ja) | 1996-09-10 | 1997-08-27 | フィルタ要素 |
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| JP (1) | JPH1085531A (ja) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009072764A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Waertsilae Schweiz Ag | 排気ガス粒子用フィルター、および排気ガス粒子用フィルターの製造方法 |
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-
1996
- 1996-09-10 AT AT0052696U patent/AT1322U1/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-08-27 JP JP9246020A patent/JPH1085531A/ja active Pending
- 1997-09-02 US US08/923,760 patent/US5868810A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-05 EP EP97202740A patent/EP0827769B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-05 DE DE59702682T patent/DE59702682D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-05 DK DK97202740T patent/DK0827769T3/da active
- 1997-09-05 AT AT97202740T patent/ATE197774T1/de not_active IP Right Cessation
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| US11124429B2 (en) | 2010-07-15 | 2021-09-21 | Höganäs Ab (Publ) | Iron copper compositions for fluid purification |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59702682D1 (de) | 2001-01-04 |
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