202798. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízgyűjtő medencék vizének levegőztetésére és ózonizálására szolgáló, porózus lemezek gyártására
HU 202798B Találmányunk vízgyűjtő medencék levegőztetésére és ózonizálására szolgáló, pórusos lemezek gyártására vonatkozik. A vízgyűjtő medencék szellőztetését a víz szennyeződése miatt napjainkban széleskörben alkalmazzák. A vízszennyeződés miatt a víz oxigéntartalma a medencék aljától, ahol a szennyezőanyagok legnagyobb része összegyűlik, kezdődően csökken. A levegőztető és ózonizáló lemezeket a vízkezelő üzemekben, az ivóvízkezelő üzemekben és a szennyvízkezelő üzemekben alkalmazzák a levegő átfúvatására és ózonizálásra. A találmányunk szerinti eljárással gyártott lemezek szintén ilyen szűrőként alkalmazhatók. Az ilyen fajta, porózus, keramikus anyagok gyártása a komponensek, mint például a kvarc homok, samott és szílíciumoxid és adott esetben kötőanyag összekeveréséből, öntéséből és kiégetéséből áll. A 62366. számú lengyel szabadalmi leírásban ismertetnek egy eljárást e porózus, keramikus lemezalakú, keramikus szűrők gyártására. Az eljárás során az alumínium-szilikátokból savas eljárással előállított alumínium-oxidok gyártásánál képződő szilícxium-dioxid mellékterméket 1000-1200 ’C-on kiizzítjuk, és így porózus, tömör anyagot kapunk. Ezután az így kapott agglomerátumot összetörjük, leszitáljuk, és a kapott monofrakciót öntőforma vagy lemez alakúra öntjük, és 1100-1350 °C-on 1 -3 órán keresztül izzítjuk. Ez az ismert eljárás olyan keramikus szűrők gyártását teszi lehetővé, amelyek ellenállóak vegyi anyagokkal és magas hőmérséklettel szemben, és folyékony vagy gáz halmazállapotú közegekben egyaránt alkalmazhatók. Ezek a szűrők alkalmazhatók fémolvasztó és öntő kemencék, oxigén konverterek és elektromos ív kemencék gázainak tisztítására. Kerámia szűrőanyagok gyártására alkalmas eljárást ismertetnek a 121295. sz. lengyel szabadalmi leírásban. Az itt ismertetett eljárás során 2,5-151% agyag cementet és bórüveget vagy 15-30 t% kerámia mázt adunk kvarchomokot és alumínium-oxidot tartalmazó, szokásos szűrőanyaghoz, összekeverjük vízzel, megfelelő öntőformába öntjük, és az így öntött formákat hagyjuk megkötni. A megkötött formákat kivesszük a formákból, megszárítjuk és izzítjuk, az izzítás hőmérséklete 900-1250 °C. Ezzel az eljárással nagy mechanikai szilárdságú és meghatározott porozitású formákat állíthatunk elő. Az ismertetett anyagból készített formákat városi szennyvíz kezelési eljárásoknál használják. Az égetés folyamán az üveg reagál a cementtel, és ennek eredményeként nagy viszkozitású üvegszerű fázis képződik. Az üvegszerű, nagy viszkozitású fázis, a pórusok csökkenését eredményezi, de nem okoz teljes elzáródást. A Schumacher cég által készített és vízgyűjtő medencék levegőztetésére és ózonizálására használt porózus lemezeket ismertetjük, bár a gyártási eljárást nem tudjuk pontosan. Az ismert eljárással készített keramikus anyagok hátrányos tulajdonságait az összetört kvarc vagy samott szemcsék, valamint a belső porozitású és 1 durva felületű összesülő kötőanyag okozza. Ezek miatt nő az áramlással szembeni ellenállás, és ennek következtében nagy porveszteség lép fel, ha ezeket az anyagokat vízgyűjtő medencék levegőztetésére és ózonizálására alkalmazzuk. Az ismert eljárásokkal gyártott lemezek nyitott, kereszt porozitása túl kevés vagy nyomásszilárdsága túl kicsi a megfelelő kereszt porozitás mellett, és az áramlással szemben mutatott ellenállása kicsi. Ezért találmányunk célkitűzése az volt, hogy olyan eljárást fejlesszünk ki, amely segítségével a gyártott porózus lemezek porozitása legalább 40%, nyomásszilárdsága legalább 10 MPa, és a gázáramlással szembeni ellenállása kicsi. A vízgyűjtő medencék vizének levegőztetésére és ózonizálására alkalmas porózus lemezek gyártási eljárása során először összekeverjük a szilíciumdioxid homokot, üveget és folyékony üveget, majd öntjük és kiégetjük. A találmányunk szerinti eljárásban szilícium-dioxid homokként előnyösen folyami homokot használunk. 50-90 tömegrész folyami homokot összekeverünk 5-55 tömegrész üvegporral, főleg ablaküvegporral, előnyösen az ablaküveg gyártó üzemek porgyűjtőiből származó hulladék üvegporral, majd a keverés után brikettformába öntjük és addig hevítjük, amíg az alacsony hőmérsékleten átalakuló kvarcváltozat 70%-a kristoballit és trimidit változattá alakul, így olyan zsugorított ércet kapunk, amely az egymással reagált szilíciumdioxidot és üveget tartalmazza. Az így kapott zsugorított anyagot ezután összetörjük, finoman osztályozzuk, és a zsugorított anyag szemcséket tartalmazó frakciókat szétválasztjuk. A megfelelő szemcsés, zsugorított anyag frakcióból vagy frakciókból 100 tömegrészt ezután összekeverünk üvegporral, főleg ablaküvegporral, előnyösen ablaküveg gyártó üzem porgyűjtőiből származó hulladék üvegporral, előnyösen 2,5-7,5 tömegrész 100 mikronméter alatti szitafrakciót alkalmazunk, hozzákeverünk 5- 10 tömegrész vízüveget és 10%-os nátrium-hidroxid oldatot tartalmazó keveréket, 1-5 tömegrész nátrium-fluor-szilikátot (Na2SiFG), az így kapott kompozíciót lemezformába öntjük és 800-1050 °C- on kiégetjük. Előnyös a lemezeket olyan korong formára önteni, amelynek átmérője 3” cm, vastagsága 1,5-3 cm. Ajánlatos a folyékony üveg és a 10%-os, vizes, nátrium-hidroxid oldat arányát a következő tartományban megválasztani: (1:1)—(9:1). Előnyös az 1 mm alatti szitafrakciójú szilíciumdioxid homok, főleg folyami homok használata. Ajánlatos, hogy a brikett készítéshez használt üvegpor, főleg ablaküvegpor, előnyösen hulladék por szemcsemérete a 0,50 mm-es szitafrakció alatti érték legyen. A találmányunk szerinti eljárást olyan porózus lemezek gyártására fejlesztettük ki, amelyeknél a kiindulási anyagok különböző szemcseméretűek, és gömbölyű formájúak, és egységesen megömlött üveg kötőanyag réteggel vannak borítva. A találmányunk szerinti eljárással gyártott lemezek nyitott, kereszt porozitása legalább 40%, vagy ettől magasabb érték, gáz áramlással szembeni ellenállása kicsi és nyomószilárdsága legalább 10 MPa vagy ennél magasabb érték. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
