DE69109771T2 - Methode zur Herstellung eines adsorbierenden Wabenkörpers aus aktivem Silicagel, verwendbar in einer Atmosphäre mit 100% relativer Feuchtigkeit. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines adsorptionsfähigen Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur zur Entfeuchtung von Luft oder anderer inaktiver Gase oder zur Adsorption aktiver Gase in der Luft oder anderen inaktiven Gasen durch Bildung eines kaschierten Körpers mit einer Wabenstruktur mit einem festen Adsorptionsmittel, welcher Feuchtigkeit oder andere aktive Gase umkehrbar adsorbiert und desorbiert, wobei die Entfeuchtung und andere Adsorptionsvorgänge dadurch stattfinden, daß Prozeßgas und Reaktivierungsgas abwechselnd durch kleine Kanäle des kaschierten Körpers mit Wabenstruktur zur kontinuierlichen Erzielung von entfeuchtetem Gas wie Trockenluft ofer gereinigter Luft geführt werden, wobei der adsorbierende Körper mit Wabenstruktur in einer Atmosphäre von 100% relativer Feuchte angewendet werden kann.
• Der Erfinder et al haben in Japan ein Patent angemeldet (Anmeldung Nr. 206849/1984) für die Herstellung eines robusten adsorbierenden Körpers für den Feuchtigkeitsaustausch, welcher hauptsächlich aus Kiesel- Aerogel mit einer Trägermasse von aus anorganischem Fasermaterial bestehendem Papier besteht, durch Kaschieren von Lagen von Papier niedriger Dichte, d.h. einer Schüttdichte von 0,3 - 0,6 g/cm³, das hautpsächlich aus anorganischen, aus der Gruppe der Keramikfasern, Glasfasern und Mischungen derselben gewählten Fasern besteht, unter Bildung eines Rotors mit einer Vielzahl von kleinen Kanälen, Imprägnieren des Schichtstoffs mit Wasserglas, Erwärmen und Trocknen des Schichtstoffs bei einer Temperatur von 50 90ºC bis das Wasserglas in den hydratisierten Wasserglaszustand mit einem Wassergehalt von 3 - 20% übergeht, Tränken des Schischtsstoffs mit Säure zur Bildung von Kiesel-Hydrogel in den Faserlücken eines Formkörpers mit Wabenstruktur, und Waschen und Trocknen des Schichtstoffs.
• In US-A-4,871,607 wird vom Erfinder et al außerdem ein Feuchtigkeitsaustauscherelement geoffenbart, bestehend aus einer durch Kaschieren einseitig gewellter Bahnen hergestellten Trägermasse und einem frisch synthetisierten aktiven Kiesel-Tonerdeaerogel, welches an diesen Bahnen und in den Lücken zwischen den Fasern der Bahnen anhaftet, wobei der Hauptbestandteil der Bahnen eine aus der Gruppe der Keramik-, Glas-, Schlacken-, Kohlenstoff-Fasern und Mischungen derselben ausgewählte anorganische Faser ist, wobei die Dicke der Bahn im Bereich von 0,18 - 0,25 mm, die Wellenlänge der gewellten Bahn im Bereich von 2,5 - 4,2 mm und die Wellenhöhe der gewellten Bahn im Bereich von 1,5 - 2,3 mm liegt, und wobei die Zusammensetzung des Aerogels 97 - 85% Siliziumdioxid und 3 - 15% Aluminiumoxid beträgt.
• In einem sogenannten wabenartigen Rotor wie in US-A- 4,871,607 beschrieben, welcher Feuchtigkeit oder andere aktive Case an den Wandoberflächen derartiger in großer Zahl vorhandener kleiner Kanäle adsorbiert, ist, wenn die Größe der kleinen Kanäle zu gering ist, der Bereich der mit dem durchströmenden Gas in Berührung kommenden Wandoberfläche groß und es kann eine hohe Adsorptionsrate erzielt werden, der Strömungswiderstand beim Durchströmen durch die kleinen Kanäle ist jedoch start und es ist daher ein hoher Kraftverbrach für den Betrieb erforderlich. Sind andererseits die kleinen Kanäle zu groß, so ist der Strömungwiderstand des durch die kleinen Kanäle strömenden Gases gering und der für den Betrieb erforderliche Kraftverbrauch wird gering, der Bereich der mit dem durchströmenden Gas in Berührung kommende Wandoberfläche ist jedoch klein, so daß nur wenige der Feuchtigkeitsmoleküle oder der Moleküle anderer aktiver Gase in Strömen inaktiver Gase wie Luft mit der Oberfläche der kleinen Kanäle in Berührung kommen und die Adsorptionsrate dadurch gering wird. Um die Adsorptionsrate zu erhöhen, muß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases reduziert werden, was den Nachteil mit sich bringt, daß das Vermögen zur Adsorption der aktiven Gase in der Prozeßluft pro Zeiteinheit abnimmt. Die Größe und Menge, d.h. die Oberfläche der Mikroporen des Kieselgels üben ebenfalls eine starke Wirkung auf das Adsorptionsvermögen aus.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile zu verringern.
• Einer ersten Ausgestaltung der Erfindung gemäß wird ein Verfahren bereitgestellt, zum Herstellen eines adsorbierenden Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur, der für eine Prozeßluft mit im wesentlichen 100% relativer Feuchte verwendbar ist, das durch folgendes gekennzeichnet ist: Aufwickeln und Kaschieren einer einseitig gewellten Bahn mit einer Wellenlänge von 2,5 - 4,5 mm und einer Wellenhöhe von 1,3 - 2,5 mm, die aus aus anorganischem Fasermaterial bestehendem Papier mit einer Schüttdichte von 0,3 - 0,6 g/cm³ (30 - 180 g/m²) und einer Dicke von 0,1 - 0,3 mm hergestellt wird, zu einem kaschierten Körper mit Wabenstruktur, Brennen des kaschierten Körpers, Imprägnieren des kaschierten Körpers mit wässriger Wasserglaslösung und Tränken des kaschierten Körpers mit einer Säure, nachdem das Wasserglas getrocknet ist, um aktives Kieselgel mit Mikroporen, deren Durchmesser hautpsächlich im Bereich von 20 - 10 Å verteilt ist und deren Oberfläche 300 - 600 m²/g beträgt, in den Faserlücken und auf der Oberfläche des aus anorganischem Faserstoff bestehenden Papiers durch die chemische Reaktion des Wasserglases und der Säure chemisch zu synthetisieren und zu binden, um einen adsorbierenden Körper zu erhalten, der hautpsächlich aus dem aktiven Kieselgel besteht.
• Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, ein Verfahren zum Herstellen eines adsorbierenden Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur bereitzustellen, welcher eine hohe Entfeuchtungs- oder Adsorptionseffizienz anderen aktiven Gasen gegenüber sowie einen relativ niedrigen Widerstand gegen Gasströmung in kleinen Kanälen aufweist und welcher in einer Atmosphäre von 100% relativer Feuchte betrieben werden kann, indem man einen adsorbierenden Körper aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur unter einer Reihe normaler Bedingungen, was die Rotorbreite anbetrifft, testet, d.h. bei einer Länge der kleinen Kanäle von 200 - 400 mm, einer Strömungsgeschwindigkeit des Prozeßgases und Reaktivierungsgases am Einlaß von 0,5 - 4 m/Sek. und einer Rotordrehzahl von 10 - 20 Stunde&supmin;¹, wobei beispeilsweise die Größe der kleinen Kanäle des Rotors, die Größe und Oberfläche der Kieselgelmikroporen usw. verschiedentlich verändert wird, und unter Beschränkung der Wellenlänge der einseitig gewellten Bahn auf 2,5 - 4,5 mm, der Wellenhöhe (Amplitude) auf 1,3 - 2,5 mm, des Verteilungsbereichs der Mikroporendurchmesser im Wesentlichen auf 20 - 40 Å und der Oberfläche auf 300 - 600 m²/g.
• Es wird dabei verstanden, daß die Erfindung sich auf einen adsorbierenden Körper aus Kieselgel mit Wabenstruktur bezieht, der nach einem Verfahren wie oben beschrieben hergestellt wird, sowie auf einen aus dem oben beschriebenen adsorbierenden Körper hergestellten Entfeuchter.
• Bei einem adsorbierenden Körper gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen durch Synthetisierung von Kieselgel in Wabenform hergestellten adsorbierenden Körper, der die Eigenschaft hat, daß er, wenn er einmal genügend aktive Gase adsorbiert hat, keine weitere Feuchtigkeit oder andere aktive Gase mehr adsorbiert. Aus diesem Grund kann der adsorbierende Körper gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Atmosphäre von 100% relativer Feuchte wie oben beschrieben betrieben werden.
• In den Zeichnungen werden Beispiele der vorliegenden Erfindung veranschaulicht:
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt zur Erklärung des ersten Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 2 zeigt eine Ansicht in Perspektive eines der vorliegenden Erfindung gemäß erhaltenen adsorbierenden Körper aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur.
• Fig. 3 zeigt eine Teilschnittperspektive eines unter Zuhilfenahme des adsorbierenden Körpers mit Wabenstruktur entsprechend Fig. 2 hergestellten Entfeuchters.
• Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines Teils einer einseitig gewellten Bahn.
• Fig. 4 und 5 und Fig. 7 und 8 stellen Kurven dar, die das Adsorptionsvermögen eines der vorliegenden Erfindung gemäß hergestellten adsorbierenden Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur veranschaulichen.
• Fig. 9 - 11 stellen Kurven dar, die die Mikroporen- Durchmesserverteilung und das Mikroporenvolumen des aktiven Kieselgels in einem der vorliegenden Erfindung gemäß hergestellten adsorbierenden Körper aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur aufzeigen.
• Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines im ersten Verfahren, d.h. dem erfindungsgemäßen Formgebungsverfahren, verwendeten Geräts. In der Zeichnung stellen 1 und 2 ein Paar von Formgebungs-Zahnrädern mit entsprechenden Zähnen dar, welche ineinander eingreifen, wobei eine Druckwalze 3 gegen das Formgebungszahnrad 2 gedrückt wird. Die Umlaufgeschwindigkeit des Zahnrads 2 und der Walze 3 ist praktisch dieselbe. 4 und 5 ind der Zeichnung stellen Klebstoffauftragsvorrichtungen dar, welche Klebstoffbehälter 4a, 5a und Klebstoffauftragswalzen 4b, 5b umfassen. Die Klebstoffbehälter 4a, 5a enthalten Klebstoff 6,6, in welchen die Klebstoffauftrasgwalzen 4b, 5b teilweise eintauchen, und die Klebstoffauftragswalze 4b ist so dicht neben dem Formgebungszahnrad 2 angeordnet.
• Lagen von stark durchlässigem Papier 7,8 von 200 mm Breite werden in Rollenform wie in der Zeichnung gezeigt bereitgestellt: diese bestehen zu 80% aus keramischen Kurzfasern von einem Faserdurchmesser von 0,2-5 um (Faserlänge beispielsweise 2 - 5 mm), 10% Papierstoff und 10% Bindemittel (jeweils als Gewichtsprozent berechnet), sind 0,2 mm dick und besitzen eine Schüttdichte von weniger als 0,5 g/cm³. Eine Lage Papier 7 wird zwischen die Formgebungszahnräder 1 und 2 zur Bildung von gewelltem Papier 7a mit einer Wellenlänge von 3,4 mm und einer Wellenhöhe von 1,8 mm gelegt und dann in den Eingriffsteil des Formgebungszahnrads 2 und der Klebstoffauftragswalze 4b zum Auftragen des Klebstoffs 6 auf den gerippten Teil des gewellten Papiers 7a geführt. Das gewellte Papier 7a und das flachliegende Kaschierpapier 8 werden zwischen dem Formgebungszahnrad 2 und der Druckwalze 3 zusammengebracht unter Bildung einer einseitig gewellten Bahn 9 durch Zusammenkleben der Papierschichten 7a und 8. Der Klebstoff 6 wird auf den gerippten Teil der einseitig gewellten Bahn 9 durch die Klebstoffauftragswalze 5b der Klebstoffauftragsvorrichtung 5 aufgebracht. Die einseitig gewellte Bahn 9 wird daraufhin um eine Hülse 10 gewickelt unter Bildung eines zylindrischen kaschierten Körpers mit Wabenstruktur 11 mit einer Vielzahl von kleinen Kanälen, welche den Körper zwischen den beiden Endflächen wie in Fig. 2 gezeigt durchziehen.
• Der auf diese Weise erhaltene kaschierte Körper mit Wabenstruktur 11 wird 5 Stunden in Luft mit reduziertem Sauerstoffgehalt, vorzugsweise mit einem Sauerstoffgehalt von weniger als 10%, zur Entfernung der im Papier und dem Klebstoff enthaltenen organischen Bestandteile bei 300 - 700º C gebrannt, so daß das Schüttgewicht des Papiers auf etwa 0,45 g/cm³ (90 g/m² im Falle von 0,2 mm dickem Papiere) gebracht wird, daraufhin zur vollständigen Impragnierung in einer wässrigen Lösung (spezifisches Gewicht: 1,5 bei 30ºC) von Wasserglas (das Verhältnis, auf Gewichtsprozentbasis, von SiO&sub2; zu Na&sub2;O beträgt 34 - 36 : 14 15) getaucht und daraufhin ca. eine Stunde mit heißer geblasener luft bei ca. 70ºC unter Umwandlung des Wasserglases zu hydratisiertem Wasserglas mit einem Wassergehalt von 12% getrocknet. Daraufhin wird er 3 Stunden lang mit 20%iger wässriger Schwefelsäure bei 50ºC getränkt und Kieselhydrogel wird in den Keramikfaserlücken durch die Reaktion von (Na&sub2;O) x (SiO&sub2;)y + H&sub2;SO&sub4; T SiO&sub2; + Na&sub2;SO&sub4; + H&sub2;O gebildet und dort eingebunden. Dann wird er gewaschen und getrocknet, wodurch man einen adsorbierenden Körper aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur, der hauptsächlich aus aktivem kieselgel mit einer Trägermasse von aus anorganischem Fasermaterial bestehendem Papier besteht, erhält. Wird die chemische Reaktion unter den obigen Bedingungen durchgeführt, so liegen die Durchmesser der Mikroporen im chemisch synthetisierten aktiven Kieselgel mit Wabenstruktur hautpsächlich innerhalb des Bereichs zwischen 20 und 40 Å und seine Oberfläche beträgt 448 m²/g. Der Konzentration und Temperatur der hierzu verwendeten Säure kommt dabei große Bedeutung zu: bei geringer Säuretemperatur (0ºC 10ºC) wird der gesamte Flächenbereich der Mikroporen gering und das Adsorptionvermögen nimmt ab; ist sie zu hoch (über 80ºC), so findet die Reaktion zur Bildung des Kieselgels zu schnell statt und die einseitig gewellte Bahn neigt dazu, verformt zu sein, oder es bilden sich leicht Risse auf der Oberfläche. Ist andererseits die Konzentration der zur Durchtränkung verwendeten Säure zu hoch (über 50%ig), so wird die Gesamtoberfläche der Mikroporen gering und das Adsorptionsvermögen nimmt ab; außerdem wird die einseitig gewellte Rotorbahn verformt oder es bilden sich Risse auf ihrer Oberfläche und das Produkt ist daher unbefriedigend.
• Fig. 3 zeigt einen unter Verwendung des adsorbierenden Rotors 11 mit Wabenstruktur hergestellten Entfeuchter: Der Entfeuchterrotor 11 mit Wabenstruktur ist drehbar in einem Gehäuse 12 befestigt und durch einen Scheider 13 in eine Prozeßzone 14 und eine Reaktivierungszone 15 geteilt. Der Rotor 11 wird durch einen Getriebemotor 16 und den Treibriemen 17 gedreht, und Prozeßluft 18 mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt wird in die Prozeßzone 14 un heiße Reaktivierungsluft 19 in die Reaktiveirungszone 15 zur Entfeuchtung der Prozeßluft 18 und Erzielung von Trockenluft 20 eingeführt. In der Zeichnung stellt 21 eine Riemenscheibe, 22 eine Spannrolle, 23 eine Gummidichtung und 21 einen Reaktivierungslufthitzer dar. Unter dem Ausdruck 'Prozeßluft' ist im vorliegenden Fall unbehandelte Rohluft, die durch Behandlung in entfeuchtete Luft umgewandelt wird, zu verstehen.
• In Tabelle 1 sind die Daten eines Rotors angegeben, den man unter Verwendung einer 15%igen wässrigen Lösung von Schwefelsäure, Salzsäure un Phosphorsäure (Temperatur 25 - 30ºC) und Wasserglas Nr. 1 (spezifisches Gewicht 1,5) dem oben erwähnten Beispiel entsprechend und durch Herstellen von Kieselgel, das an Keramikfaserpapier von einer Dicke von 0,2 mm und von 06 g/m² nach dem Brennen (107 g/m² vor dem Brennen) gebunden wird, herstellt. Tabelle 1 Säure Schwefelsäure Phosphorsäure Salzsäure Gewicht (pro Flächeneinheit) der Bahn nach der Herstellung des Kieselgels (g/m²) Menge des anhaftenden Kieselgels (%) Mikroporendurchmesser (Å) Oberfläche der Mikroporen (m²/g)
• Fig. 4 zeigt die Menge der Feuchtigkeit, die im Gleichgewicht pro Oberflächeneinheit (g/m²) der diesen Rotor bildenden Bahn adsorbiert wird. Die Temperatur während des Adsorptionstests beträgt 20 ± 2ºC.
• In Tabelle 2 sind die Daten eines in einen Rotor eingebrachten Kieselgels angegeben, welcher unter Verwendung einer 15%igen wässrigen Lösung von Schwefelsäure und Wasserglas Nr. 1 (spezifisches Gewicht 1,5) dem oben erwähnten Beispiel entsprechend unter Veränderung der Schwefelsäuretemperatur bei der Durchtränkung hergestellt wird. Tabelle 2 Schwefelsäuretemperatur Gewicht (pro Flächeneinheit) der Bahn nach der Herstellung des Kieselgels (g/m²) Menge des anhaftenden Kieselgels (%) Mikroporendurchmesser (Å) Oberfläche der Mikroporen (m²/g)
• Fig. 5 zeigt die Menge der Feuchtigkeit, die im Gleichgewicht pro Oberflächeneinheit (g/m²) der diesen Rotor bildenden Bahn adsorbiert wird. Wie in Fig.5 dargestellt nimmt die Mikroporenoberfläche mit steigender Temperatur der mit Wasserglas reagierenden Schwefelsäure zu, und die Menge adsorbierter Feuchtigkeit sowie das Entfeuchtungsvermögen steigt dementsprechend.
• Fig. 7 zeigt das Entfeuchtungsvermögen eines in Fig.3 veranschaulichten Entfeuchters, welcher unter Verwendung eines adsorbierenden, aus Papier aus anorganischem Fasermaterial von einem Schüttgewicht von 0,3 g/cm³ und einer Dicke von 0,20 mm hergestellten Rotors hergestellt ist, wobei der Rotordurchmesser 320 mm, die Rotorbreite, d.h. die Länge der kleinen Kanäle, 200 mm und die Wellenlänge und Wellenhöhe (Fig. 6) der gewellten Bahn 7a folgende Werte aufweist: Wellenlänge (mm) Wellenhöhe (mm)
• sowie unter Verwendung einer wässrigen Lösung (spez. Gewicht 1,5) von Wasserglas Nr. 1 und einer 15%igen wässrigen Lösung von Schwefelsäure (Temperatur 50º C), wobei die übrigen Bedingungen die gleichen sind wie im Beispiel, wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Prozeßluft 14 und der Reaktivierungsluft 15 bei jedem Einlaß jeweils 2,0 m/Sek., das Verhältnis des Volumens der Reaktivierungsluft zum Volumen der Prozeßluft 1 : 3, die Rotordrehzahl 18 Stunde&supmin;¹, die Temperatur der Prozeßluft am Einlaß 25º C, die absolute Feuchtigkeit der Prozeßluft am Einlaß 4 - 19 g/kg' und die Temperatur der Reaktivierungsluft am Einlaß 140º C beträgt, und wobei die absolute Feuchtigkeit der Reaktivierungsluft am Einlaß gleich hoch ist wie diejenige der Prozeßluft am Einlaß.
• In der Zeichnung zeigt die Abszisse die absolute Feuchtigkeit (g/kg') der Prozeßluft am Einlaß und die Ordinate die Menge der entfernten Feuchtigkeit ΔX (g/kg) bezogen auf die Menge an Prozeßluft, d.h. das Entfeuchtungsvermögen, und es ist klar ersichtlich, daß ein für einen Entfeuchter befriedigendes Entfeuchtungsvermögen dann erzielt werden kann, wenn die Wellenlänge und die Wellenhöhe der gewellten Bahn nicht mehr als 4,5 mm bzw. 2,5 mm betragen (D).
• Fig. 8 veranschaulicht den Druckverlust ΔP (mm WS) bei einer Prozeßluft- und einer Reaktivierungsluftgeschwindigkeit am Einlaß der Einheit von 0,5 - 3 m/Sek., wobei die übringen Bedingungen die gleichen sind wie oben. In der Zeichnung stellt die Abszisse die Strömungsgeschwindigkeit (m/Sek.) der Prozeßluft und der Reaktivierungsluft am Einlaß und die Ordinate stellt den Druckverlust ΔP (mm WS) dar. Beträgt die Wellenlänge weniger als 2,5 mm, beispielsweise 2,0 mm, und die Wellenhöhe weniger als 1,3 mm, beispielsweise 1,0 mm (A in Fig. 8), so erhöht sich der Druckverlust und die Kosten der zum Betreiben des Entfeuchters nötigen Energie steigen beträchtlich. Es ist daher klar zu ersehen, daß im Wellenlängen- und Wellenhöhenbereich der einseitig gewellten Bahn von 2,5 - 4,5 mm bzw. 1,3 2,5 mm, im Mikroporendurchmesserverteilungsbereich des Kiesel Aerogels von im wesentlichen 20 - 40 Å und bei einer Mikroporenoberfläche von 300-600 m²/g eine hohe Entfeuchtungsleistung erreicht wird, ohne daß irgendwelche Herstellungsprobleme auftreten, und der Entfeuchter wirtschaftlich betrieben werden kann. Es ist auch deutlich zu schon, daß eine Wellenlänge von 3,5 mm und eine Wellenhöhe von 1,9 mm vom Standpunkt der Herstellung, der Betriebskosten und der Effizienz her gesehen besonders vorteilhaft sind.
• Dem Stand der Technik entsprechend wurde ein adsorbierender Körper mit Wabenstruktur unter Verwendung von Papier aus organischem Fasermaterial oder organischem Klebstoff als Rohstoff hergestellt und der adsorbierende Körper dehnt sich und zieht sich beträchtlich, während er in Betrieb ist, auf Grund von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen, er besitzt nur eine geringe Wärmebeständigkeit, verliert seine Leistungsfähigkeit, wenn er Reaktivierungslufttemperaturen von mehr als 100º C ausgesetzt ist, und besitzt keine lange Nutzungsdauer.
• Der adsorbierende Körper aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur gemäß vorliegender Erfindung, der für Prozeßluft mit 100% relativer Feuchte geeignet ist, wird - wie oben ausgeführt - durch Verformung von äußerst saugfähigem Papier mit einem Schüttgewicht von 0,3 - 0,6 g/cm³ (30 - 180 g/m²), welches hauptsächlich aus von der Gruppe der Keramik-, Glas-, Kohlenstoff-Fasern und Mischungen derselben ausgewählten, hitzebeständigen anorganischen Fasern besteht, zu einer Wabenstruktur mit darauffolgendem Brennen bei hohen Temperaturen (300 - 700º C), um das Papier durch vollständige Entfernung der organischen Bestandteile des Papiers noch saugfähiger zu machen, und durch Synthetisieren von aktivem Kiesel- Aerogel und gleichzeitigem Einbinden des Aerogels in das Papier, hergestellt. Das adsorptionsfähige aktive Kiesel- Aerogel wird daher im bzw. auf dem aus anorganischen Faserstoffen bestehenden Papier in einer Menge hergestellt bzw. darin eingebunden, welche die im Falle keines Brennens verwendete übersteigt, und die Feuchtigkeitsadsorbierleistung des adsorbierenden Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur steigt dadurch. Außerdem besitzt er eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, ohne durch hitze, selbst wenn er Temperaturen von über 100ºC viele Stunden lang ausgesetzt ist, angergriffen zu werden, bei der Verwendung zur Reaktivierung oder 'Belebung'; sein Wärmedehnungskoeffizient ist dabei gering, wodurch seine Widerstandfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung selbst bei wiederholtem Erhitzen und Abkühlen während des Betriebs nicht abfällt.
• Im Falle der bisherigen kaschierten absorbierneden Körper mit Wabenstruktur, welche mit einer wässrigen Lösung eines zerfließlichen Absorptionsmittles wie Lithiumchlorid imprägniert sind, besteht die Möglichkeit der Taubildung und des Mitreißens des Absorptionsmittels zusammen mit Staub durch die Absorption von Feuchtigkeit im vorbeiströmenden Gas, und es war daher nicht möglich, diesen Körper für Prozeßluft mit einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 75% anzuwenden. Das aktive Kieselgel in dem erfindungsgemäß hergestellten adsorbierenden Körper adsorbiert jedoch, wenn es mit adsorbiertem Material, beispielsweise Wasser, gesättigt ist, nicht weiter und bildet keine Wassertropfen durch Kondensation von Tau, und ein Mitreißen findet nicht statt. Der adsorbierende Körper gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich daher selbst in Luft mit 100% relativer Feuchte mit Sicherheit anwenden, und er ist fähig, aktives Kieselgel in genügend großen Mengen über lange Zeit in den Faserlücken und auf der Papieroberfläche festzuhalten, wobei er seine Wabenschichtstoff-Form beibehält.
• Fig. 9 10 und 11 veranschaulichen die Verteilung der Mikroporendurchmesser des aktiven Kieselgels in den in Tabelle 2 aufgeführten Rotoren (1), (2) und (3), d.h. Differenzvolumen v/r (Mikroporenvolumen [X 0,01 cm³/g] pro Mikroporenradius [Å] und Mikroporenvolumen, d.h. integrales Volumen VP [X 0,1 cm³/g], mit Hilfe des 'SORPTOMATIC SERIES 1800' von Carlo Erba gemessen. Wie die Zeichnung veranschaulicht, werden Mikroporen mit einem Durchmesser von 20 - 40 Å konzentriert hergestellt und verteilt. Ihre Gesamtoberfläche, durch die BET- Methode bestimmt, beträgt fast 300 - 536 m²/g, und der Rotor besitzt daher die hervorragende Eigenschaft, daß er fähig ist, Wassermoleküle start zu adsorbieren, sie aber unter Hitzeeinwirkung auch wieder leicht zu desorbieren.
• Da das Papiermaterial in einer Dicke im Bereich von 0,1 - 0,3 mm, mit einer Wellenlänge bzw. Wellenhöhe der einseitig gewellten Bahn im Bereich von 2,5 - 4,5 mm bzw. 1,3 - 2,5 mm durch Kaschieren und Verformen hergestellt worden ist, beträgt die voll abgewickelte Oberfläche (gesamte Vorder- und Rückseite) des vollständig geformten Rotors ca. 2000 - 4000 m²/m³. Er besitzt daher folgende Wirkung: Wird feuchtigkeitshaltiges Gas, beispielsweise Luft, in die kleinen Kanäle des adsorbierenden Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur gemäß vorliegender Erfindung eingeführt, so kommt das Gas vollständig mit dem die Wand der kleinen Kanäle bildenden adsorbierenden Körper in Berührung und im Gas anwesende Feuchtigkeit wird auf der großen wirksamen Oberfläche des absorbierenden Körpers adsorbiert. Außerdem bewirkt er, daß die entfeuchtete Luft oder anderes Gas mit Sicherheit bei geringen Betriebskosten erhalten wird, da der Druckverlust bei einer Strömungsgeschwindigkeit am Rotoreinlaß im Beriech von 0,5 - 5 m/Sek. verhältnismäßig gering ist.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen eines adsorbierenden Körpers aus aktivem Kieselgel mit Wabenstruktur, der für eine Prozeßluft mit im wesentlichen 100% relativer Feuchte verwendbar ist, das folgendes umfaßt: Aufwickeln und Kaschieren einer einseitig gewellten Bahn mit einer Wellenlänge von 2,5 - 4,5 mm und einer Wellenhöhe von 1,3 - 2,5 mm, die aus aus anorganischem Fasermaterial bestehendem Papier mit einer Schüttdichte von 0,3 0,6 g/cm³ (30 - 180 g/m²) und einer Dicke von 0,1 - 0,3 mm hergestellt wird, zu einem kaschierten Körper mit Wabenstruktur, Imprägnieren des kaschierten Körpers mit wässriger Wasserglaslösung und Tränken des kaschierten Körpers, nachdem das wasserglas getrocknet ist, mit einer Säure in einer Konzentration, die bei einer Temperatur zwischen 0 und 80º C 50% nicht übersteigt, um aktives Kieselgel mit Mikroporen, deren Durchmesser hauptsächlich im Bereich von 20 - 40 Å verteilt ist und deren Oberfläche 300 - 600 m²/g beträgt, in den Faserlücken und auf der Oberfläche des aus anorganischem Faserstoff bestehenden papiers durch die chemische Reaktion des Wasserglases und der Säure chemisch zu synthetisieren und zu binden, um einen adsorbierenden Körper zu erhalten, der hautpsächlich aus dem aktiven Kieselgel besteht, wobei der kaschierte Körper vor dem Imprägnieren mit der wässrigen Wasserglaslösung gebrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus anorganischem Fasermaterial bestehende Papier Keramik-, Glas- oder Kohlenstoff-Fasern oder eine Mischung derselben umfaßt.

Imprägnieren mit Luft von reduziertem Sauerstoffgehalt gebrannt wird.

4. Adsorbierender Körper aus Kieselgel mit Wabenstruktur, der nach einem Verfahren entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird.

5. Entfeuchter, dadurch gekennzeichnet, daß er einen adsorbierenden Körper aus Kieselgel mit Wabenstruktur nach Anspruch 4 enthält.