DE1542315C3 - Kontaktkörper für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch zwischen zwei Medien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktkörpers für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch zwischen zwei gasförmigen strömenden Medien oder einem gasförmigen und einem flüssigen, jeweils strömenden Medium, der aus Schichten eines faserigen Werkstoffes besteht, die unter Ausbildung hindurchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind, wobei auf die Schichten zuerst eine Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und danach eine wäßrige Lösung eines eine auf dem Kontaktkörper unlösliche Silikatverbindung bildenden Salzes aufgebracht wird Ein solches Verfahren ist aus der deutschen Patentschrift 11 41 430 bekannt. Durch die Bildung eines festen Silikatniederschlages auf dem Kontaktkörper wird dessen Festigkeit, insbesondere in nassem Zustand, verbessert Ein Beispiel für ein wasserlösliches, ein unlösliches Silikat bildendes Salz ist Calciumchlorid.

Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und die wäßrige Lösung des ein unlösliches Silikat bildenden Salzes werden aufgebracht, nachdem der Kontaktkörper aufgebaut ist Dieser kann dann die Form eines Rotors erhalten, wie in der obengenannten Patentschrift beschrieben, wobei zunächst eine ebene und eine gefaltete oder gewellte Schicht mit Hilfe eines Bindemittels miteinander verbunden werden und dann das verleimte Gebilde spiralförmig zu dem gewünschten Durchmesser des Rotors aufeinandergewickelt wird. Schichten oder Folien aus Asbest haben eine sehr geringe Feuchtefestigkeit, weswegen es schwer ist, mit dem Austauscherkörper während der Imprägnierung, etwa dem Eintauchen in Lösungen, umzugehen, bevor sich das versteifende Salz niedergeschlagen hat In dem fertigen Körper entstehen oft Risse zwischen den Wicklungen an einer oder mehreren Stellen, welche die Festigkeit des Körpers verschlechtern oder auch eine unrichtige Verteilung der durch die Kanäle hindurchgehenden Gasströme verursachen können, so daß die vorgesehene Zustandsänderung des Gases oder der Gase gefährdet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich Kontaktkörper erhalten lassen, bei denen die Gefahr der Rissebildung erheblich verringert ist und die im übrigen härter und

ίο widerstandsfähiger gegen den Angriff von Feuchtigkeit oder Wasser sind. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktkörpers für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch zwischen zwei gasförmigen strömenden Medien oder einem gasförmigen und einem flüssigen, jeweils strömenden Medium, der aus Schichten eines faserigen Werkstoffes besteht, die unter Ausbildung hindurchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind, wobei auf die Schichten zuerst eine Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und danach eine wäßrige Lösung eines eine auf dem Kontaktkörper unlösliche Silikatverbindung bildenden Salzes aufgebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kontaktkörper _/_ nach Aufbringen der Natrium- oder Kaliumwasserglas- '. ♦ lösung, aber vor Aufbringen der wäßrigen Lösung mit einer Wasser absorbierenden Flüssigkeit in Berührung gebracht wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wasser absorbierende Flüssigkeit ein Alkohol, wie denaturierter Äthylalkohol. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Lösung, die das ein unlösliches Silikat bildende Salz enthält, bei Siedetemperatur oder bei einer Temperatur 'nahe dem Siedepunkt der Lösung zur Einwirkung gebracht

Im Anmeldezeitpunkt war bereits bekannt, Wasserglaslösungen mit Wasser absorbierenden Flüssigkeiten, wie Alkoholen oder Ketonen, zusammenzubringen, um die Abscheidung des Silikats als festen Bodenkörper zu bewirken. Abgesehen davon, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Silikat nicht als Bodenkörper gesammelt sondern im Kontaktkörper verbleiben soll, war es völlig überraschend, daß sich durch Behandlung des Kontaktkörpers nach Aufbringen der Wasserglaslösung mit einer Wasser absorbierenden Flüssigkeit die Rissebildung vermeiden läßt, zumal es völlig ungeklärt , ist worauf die Rissebildung bei den nach dem bekannten *~ Verfahren hergestellten Kontaktkörpern zurückzuführen ist
Gemäß der Erfindung erfolgt das Aufbringen einer Wasserglaslösung ebenso wie bisher nach dem Aufbauen des Körpers, aber dann wird nach Beseitigung eines Überschusses der Lösung der Körper in eine Flüssigkeit getaucht die eine große Affinität zu dem Lösungsmittel, in erster Linie zu Wasser, hat Dies hat zur Folge, daß das Wasser von der Flüssigkeit absorbiert wird und das Wasserglas in eine solche feste Form übergeht, daß es bereits jetzt dem Kontaktkörper eine verbesserte Festigkeit erteilt Die absorbierende Flüssigkeit kann vorteilhaft ein Alkohol wie denaturier-

ter Äthylalkohol sein, der die Wassermoleküle anzieht so daß das Wasserglas allmählich in festen, halbsteifen Zustand übergeht Die Wirkung ist ungefähr dieselbe wie bei dem Eindampfen eines Gels.

Nach der Behandlung mit dem Alkohol wird der Kontaktkörper mit einem Salz in Berührung gebracht das mit dem Wasserglas reagieren kann und der sich in Lösung bzw. Emulsion befindet Es kann eine wäßrige Lösung von z. B. Calciumchlorid sein. Hierbei ist es

besonders vorteilhaft, während der Behandlung die wäßrige Lösung auf Siedetemperatur zu halten, und die Behandlungszeit kann dann eine oder mehrere Stunden betragen. Hierbei verbinden sich das Wasserglas und das Calciumchlorid zu Calciumsilikat. Die Reaktion wird weitgehend vollständig und auch tief im Kontaktkörper stattfinden, und alles Wasserglas wird verbraucht. Reste des gleichzeitig gebildeten Natriumchlorids lassen sich schließlich mit Wasser aus dem Kontaktkörper hinausspülen. Der auf diese Weise hergestellte Kontaktkörper ist praktisch völlig frei von Rissen und wirft sich auch nicht.

Ein Kontaktkörper für Feuchtigkeit oder Wärme und Feuchtigkeit wird nach der Behandlung gemäß der Erfindung mit einem Feuchte absorbierenden Stoff, wie Lithiumchlorid, getränkt Durch die vollständige Umwandlung alles Wasserglases in unlösliche Form wird vermieden, daß sich das Lithiumchlorid teilweise mit Wasserglas zu unlöslichem und unwirksamem Lithiumsilikat umsetzt.

Ein Kontaktkörper für Feuchtigkeit bzw. Wärme soll einen Mittelabstand zwischen den Schichten aufweisen, der kleiner ist als 1,5 mm und vorzugsweise bei 0,75 mm liegt. Falls der Kontaktkörper für einen Kühlturm bestimmt ist, können sämtliche Schichten gefaltet sein, wobei die Faltenhöhe bedeutend größer als etwa 5 bis 10 mm ist. Der Kontaktkörper kann Honigwabenform aufweisen, oder die Falten können auch in benachbarten Schichten einen schrägen Winkel miteinander bilden, so daß zwischen jedem Paar von Schichten ein zusammenhängender Kanal über die gesamte Schichtoberfläche gebildet wird, der wechselnde Weite von einem Minimum an den Berührungsstellen der Schichten bis zur doppelten Wellungs- oder Faltungshöhe erhält. Ein Kontaktkörper dieser Art ist in der deutschen Patentschrift 13 00 511 beschrieben. Die beiden Medien, wie Wasser und Luft, können den Kontaktkörper im Gegenstrom oder auch in Querrichtung durchstreichen, wie aus dem Patent hervorgeht.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben angedeuteten, mehr oder weniger spezifischen Ausführungsformen begrenzt, sondern läßt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln. So kann die absorbierende Flüssigkeit aus Aceton oder einer konzentrierten wäßrigen Lösung von Kochsalz oder einem anderen, gegenüber Wasserglas neutralen Salz bestehen. Die für die Wasserentziehung eingesetzte Flüssigkeit kann selbstverständlich reaktiviert werden, indem absorbiertes Wasser zum Verdampfen gebracht wird. Das Wasserglas kann Natrium oder Kalium enthalten, und das mit diesem Stoff reagierende Salz kann Aluminium- oder Magnesiumchlorid sein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktkörpers für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch zwischen zwei gasförmigen strömenden Medien oder einem gasförmigen und einem flüssigen, jeweils strömenden Medium, der aus Schichten eines faserigen Werkstoffes besteht, die unter Ausbildung hindurchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind, wobei auf die Schichten zuerst eine Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und danach eine wäßrige Lösung eines eine auf dem Kontaktkörper unlösliche Silikatverbindung bildenden Salzes aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper nach Aufbringen der Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung, aber vor Aufbringen der wäßrigen Lösung mit einer Wasser absorbierenden Flüssigkeit in Berührung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit ein Alkohol, wie denaturierter Äthylalkohol, benutzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, die das ein unlösliches Silikat bildende Salz enthält, bei Siedetemperatur oder einer Temperatur nahe dem Siedepunkt der Lösung zur Einwirkung gebracht wird.