Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trockenfiltration eines Fremdkörper mitfüh renden Gasstroms, sowie die Verwendung eines anorganischen Materials auf Ba- sis von Siliziumdioxid als Filtrationshilfsstoff, und eine Filtervorrichtung zur Reini gung von Fremdkörper mitführendem Rohgas.

Die WO 2012/032003 A1 zeigt ein Verfahren zur Trockenfiltration von Fremdkör per mitführenden Gasen, z.B. Abluft aus einer Lackieranlage, bei dem Filterober- flächen vor Beschicken mit Fremdkörper enthaltendem Rohgas mit Kalksteinmehl (CaC0 ₃ ) als Filtrationshilfsstoff belegt werden. Auf diese Weise kann ein Ver schließen von Poren des Filters durch klebrige Fremdstoffe unterdrückt werden. Dieses Beschichten von Filteroberflächen mit Kalksteinmehl, bevor diese in Kon takt mit Fremdkörpern gelangen, wird als Precoating bezeichnet. Typische An- wendung findet Precoating bei der Abreinigung von Abluft aus Nasslackieranlagen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Rohgasbrände beim Filtern von entzündliche Fremdkörper enthaltenden Rohgasen mittels eines Trockenfilters, insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen, zu vermeiden bzw. zu unterdrücken.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Trockenfiltration eines Fremdkörper mitführenden Gasstroms, insbesondere in einer Filtervorrichtung zum Abreinigen von bei additiven Fertigungstechnologien entstehender Abluft, wird ein Fremdkörper enthaltender Rohgasstrom in einen Rohgasraum einer Filtereinheit zugeführt, die wenigstens eine Filteroberfläche aufweist. Dem Rohgasstrom und/oder der Filteroberfläche wird Filtrationshilfsstoff zugeführt, wobei der Filtrationshilfsstoff derart ausgebildet ist, dass er eine Reaktion von Fremdkörpern mit Oxidationsmittel, insbesondere mit Sauerstoff, unterdrückt. Der Filtrationshilfsstoff ist ein auf Siliziumdioxid basierendes anorganisches Material.

Es hat sich herausgestellt, dass die Zugabe von Kalksteinmehl mittels Precoating einige Nachteile mit sich bringt, wenn bei der Trockenfilterung hohe Temperaturen herrschen oder entstehen, wie etwa bei Filterung von mit leicht entzündlichen Fremdkörpern beladenen Rohgasen. Die Bildung von Agglomeraten aus Kalksteinmehl und Fremdkörpern scheint in solchen Fällen nicht auszureichen, um eine ausreichende Inertisierung der Fremdkörper zu erreichen. Nähere Untersuchungen haben gezeigt, dass Kalksteinmehl bei hohen Temperaturen, insbesondere oberhalb des Kalzinierungspunkts von 650°C, bei dem CaC0 ₃ zu CaO und C0 ₂ zerfällt, dazu neigt, Sauerstoff abzuspalten. Die dabei entstehenden Verbindungen fördern eine Brandentwicklung, anstatt diese zu unterbinden.

Der Erfindung schlägt vor, das Precoating-Verfahren dahingehend zu modifizieren, dass als Filtrationshilfsstoff anstelle von Kalksteinmehl ein Stoff zugegeben wird, der im Hinblick darauf ausgewählt ist, eine Reaktion von selbstentzündlichen Fremdkörpern mit Oxidationsmittel, insbesondere mit Sauerstoff, während der Filt ration zu unterdrücken. Damit kann erreicht werden, dass Brände nicht entstehen oder dass jedenfalls nach Entzündung wirkungsvoll die weitere Ausbreitung von Flammen behindert wird. Der hier vorgeschlagene Filtrationshilfsstoff ist leicht dosierbar. Insbesondere ist der vorgeschlagene Filtrationshilfsstoff dazu geeignet, fremdkörperhaltige Agglomerate auszubilden. Die Zugabe des Filtrationshilfsstoffs stört die Wirkungsweise des Filters im normalen Betrieb (d.h. ohne Brand) nicht. Dazu gehört insbesondere, dass der Filtrationshilfsstoff nach Kontakt mit dem Fremdkörper enthaltenen Gasstrom einen gut haftenden, aber auch mittels Druck luftimpulsen ebenso leicht ablösbaren Filterkuchen auf Filteroberflächen bildet.

Das Rohgas ist ein ungereinigtes und deswegen Fremdkörper mitführendes Gas, welches noch keine Filtervorrichtung durchlaufen hat. Beispielsweise kann das Rohgas ein Metallpartikel mitführendes Gas (Aerosol) oder Rauch sein. Der Begriff Rauch soll ein Aerosol aus Staubpartikeln und/oder Flüssigkeitströpfchen in feinst- verteilter Form, das in einem Luftstrom oder Gasstrom getragen wird, bezeichnen. Der Partikeldurchmesser liegt im Falle eines Rauches meistens bei 800 nm oder kleiner. Im Falle eines brennbare Fremdkörper mitführenden Rohgases kann vorgesehen sein, dass als Trägergas ein inertes Gas vorgesehen ist, d.h. dass der Anteil von Sauerstoff und anderen Komponenten, die als Oxidationsmittel wirken können, im Trägergas unter einer vorbestimmten Schwelle gehalten ist. In einem solchen Fall findet die Filtration des Rohgases ebenfalls unter inerten Bedingun gen statt, d.h. auch im Rohgasraum bleibt der Anteil von Sauerstoff und anderen Komponenten, die als Oxidationsmittel wirken können, unter einer vorbestimmten Schwelle. Erst beim Ausschleusen von Material aus dem Rohgasraum gelangen Fremdkörper in Kontakt mit Oxidationsmitteln wie Sauerstoff.

Ein anorganisches Material ist insbesondere ein Material welches hauptsächlich aus kohlenstofffreien Verbindungen besteht, insbesondere frei ist von organischen chemischen Verbindungen des Kohlenstoffs. Bestimmte Kohlenstoffverbindungen wie Kohlenstoffmonoxid, Kohlendioxid, Schwefelkohlenstoff, Kohlensäure, Carbo- nate, Carbide, ionische Cyanide, Cyanate und Thiocyanate sollen ebenfalls als anorganische Materialien angesehen werden. Zu den anorganischen Materialien zählt insbesondere Siliziumdioxid.

Auf Siliziumdioxid (Si0 ₂ ) basierend oder auf Basis von Siliziumdioxid bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass der Filtrationshilfsstoff als Hauptbestandteil Siliziumdioxid oder eine Siliziumdioxid-Verbindung aufweist. Der Filtrationshilfsstoff kann ferner weitere Materialien aufweisen, die in geringeren Massenanteilen als Siliziumdioxid vorliegen.

Der Rohgasraum ist ein Teil der Filtervorrichtung, in den das Rohgas eingeleitet wird. Fremdkörperhaltige Agglomerate entstehen durch Anlagerung von Fremd körpern an Filtrationshilfsstoff. Solche Agglomerate können im Rohgasstrom oder Rohgasraum gebildet werden, insbesondere aber dann, wenn Fremdkörper aus dem Rohgasstrom sich bei Durchtritt des Rohgasstroms durch die Filteroberfläche der Filtereinheit in einen Reingasraum an Filteroberflächen anlagern.

Zugabe von Filtrationshilfsstoff auf Basis von Si0 ₂ ist insbesondere hilfreich, wenn das zu filternde Rohgas Fremdkörper enthält, die selbstentzündlich oder brennbar sind. Solche Fremdkörper oder Fremdpartikel neigen dazu, sich spontan zu ent zünden. Diese Entzündung kann oftmals ohne zusätzlichen Wärmeenergieeintrag von außen erfolgen. Wenn Fremdkörper eine geringe Partikelgröße aufweisen, haben die Fremdkörper eine relativ große Oberfläche bezogen auf ihr Volumen, wodurch sich die Fremdkörper besonders leicht entzünden können. Dabei kann es bereits ausreichen, dass die Fremdkörper durch die Bewegung im Rohgasstrom aneinander reiben. Häufig werden die Fremdkörper bei Reibung aneinander auch elektrostatisch aufgeladen, was zu einer zusätzlichen Zündquelle durch elektrische Entladungen führt. Die erfindungsgemäße Zugabe von Filtrationshilfsstoffen auf Basis von Siliziumdioxid unterdrückt eine solche Selbstentzündung im Rohgas zuverlässig.

Die Fremdkörper können beispielsweise Metalle enthalten oder Metalle sein und eine granuläre, insbesondere spanartige, pulverförmige oder rauchförmige, Konfiguration aufweisen. Die Fremdkörper können insbesondere eine nicht vollständig oder sogar gar nicht oxidierte Konfiguration aufweisen. Insbesondere kann es sich bei den Fremdkörpern um Titanpulver oder Titanspäne handeln. Die Fremdkörper können nicht oder nicht vollständig oxidierte metallische Fremdkörper sein. Solche Fremdkörper entstehen z.B. bei der additiven Fertigung von metallischen Werkstücken, durch Verwendung von pulverförmigen metallischen Materialien beim schichtweisen Aufbau von Werkstücken aus einem Pulverbett. Typische Metalle, die bei solchen Verfahren eingesetzt werden und die zu brennbaren Fremdkörpern in der Abluft führen können, sind Titan, Aluminium, Magnesium und deren Legierungen, sowie viele Stähle wie Baustahl, Vergütungsstahl, hochlegierte Edelstähle. Als besonderes geeignet zur Unterdrückung von Rohgasbränden hat sich die hier vorgeschlagene Zugabe eines Filtrationshilfsstoffes auf Basis von Si0 ₂ bei additiven Fertigungsverfahren erwiesen, in denen Titan und/oder Aluminium- Magnesium-Legierungen verwendet werden. Bekannt ist etwa das Laser-Sinter- Verfahren als ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Abgase entstehen, die zur Selbstentzündung neigen.

Der Filtrationshilfsstoff kann bei Zugabe eine granuläre, insbesondere pulverförmi ge Konfiguration aufweisen. Dies erlaubt eine präzise Dosierung des Filtrationshilfsstoffs in den Rohgasstrom und/oder in die Filtervorrichtung, insbesondere zur Belegung von Filteroberflächen (Precoating). Außerdem ermöglicht ein entspre chender Filtrationshilfsstoff eine Verwendung eines einfachen Zuführmechanis mus, wie einer Klappe oder einer Druckluftzufuhr. Je feinkörniger der Filtrations hilfsstoff bei Zugabe ist, desto effizienter ist die Bildung von zündhemmenden Ag- glomeraten.

Der Filtrationshilfsstoff kann derart konfiguriert sein, dass er metallhaltige Fremdkörper mit granulärer Konfiguration in Agglomeraten bindet, insbesondere bei Temperaturen von 600 °C oder mehr, insbesondere bei Temperaturen von 650 °C oder mehr, insbesondere bei Temperaturen von 700°C oder mehr, insbesondere bei Temperaturen von 750°C oder mehr, insbesondere bei Temperaturen von 800°C oder mehr. Je nach Filtrationshilfsstoff können Temperaturen bis zu 1000°C, insbesondere bis zu 1250°C, insbesondere bis zu 1500°C, erreicht wer den, ohne Bildung von Agglomeraten zu stark zu hemmen und/oder Zersetzung bzw. Zerfall von Agglomeraten in unerwünscht großem Umfang herbeizuführen. Die gebildeten Agglomerate sind in den genannten Temperaturbereichen nicht o- der nur schwer entzündlich, so dass hierdurch eine höhere Betriebssicherheit ge genüber herkömmlichen Filtervorrichtungen möglich ist. Zahlreiche Si0 ₂ -Gläser beginnen bei Temperaturen ab 600°C zu erweichen und können dann Agglomera te mit Fremdkörpern bilden. Je nach Konfiguration des Si0 ₂ -Materials, z.B. durch Zugabe von Additiven oder Ausbildung als Glasschaum, kann die Temperatur, ab der eine Erweichung einsetzt, in geeigneterWeise variiert werden.

Die Agglomerate können bei starker Erwärmung in eine fließfähige Konfiguration übergehen, die einer Glasschmelze ähnelt, und nach Abkühlen unter den Glas übergangspunkt in eine glasartige Konfiguration übergehen. Die Filtrationshilfsstoffe schmelzen und schließen dabei die Fremdkörper in der Schmelze ein, so dass bereits in diesem Zustand eine Inertisierung erfolgt. Nach erfolgter Erstarrung der Schmelze bildet sich eine glasartige Konfiguration aus. Zur Ausbildung einer fließ fähigen Konfiguration kann es insbesondere nach Erwärmung auf Temperaturen von 600°C oder mehr, insbesondere von 650°C oder mehr, insbesondere von 700°C oder mehr, insbesondere von 750°C oder mehr, insbesondere von 800°C oder mehr kommen. Dabei können die Agglomerate nach Abkühlen unter die Glasübergangstemperatur eine glasartige Konfiguration aufweisen. Dadurch kann ein Kontakt von Oxidationsmittel mit dem metallhaltigen Fremdkörper vermieden werden.

Der Filtrationshilfsstoff kann insbesondere ein Material sein, welches eine glasarti ge Konfiguration aufweist oder sich unter Einwirkung von Wärme in eine glasartige Konfiguration überführen lässt.

Materialien auf Basis von Siliziumdioxid mit glasartiger Konfiguration sind hergesteilt aus einem Feststoff und haben eine amorphe oder wenigstens teilweise kristalline Struktur. Solche Gläser weisen als Hauptbestandteil Siliziumdioxid auf und ihr Netzwerk ist hauptsächlich aus Siliziumdioxid gebildet. Dazu gehören insbe sondere sogenannte Silikat-Gläser. Das silikatische Grundglas kann in Reinform vorhanden sein, zum Beispiel als Kieselglas. Auch Quarzglas ist denkbar, wenn höhere Erweichungstemperaturen erwünscht sind. Neben dem silikatischen Grundglas können noch zusätzliche Bestandteile vorhanden sein, beispielsweise Phosphat, Borat, u.ä.

Der Filtrationshilfsstoff kann als Hauptbestandteil wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen: Blähglaskugeln, Glasmehl, Siliziumdioxid-Partikel (Si0 ₂ - Partikel), Quarzpulver oder eine Mischung wenigstens zweier dieser Materialien. Insbesondere sind gut geeignete Glasmaterialien solche, die aus recycletem Alt glas (Recyclingglas) hergestellt sind, etwa Blähglas oder Schaumglas. Blähglas wird durch Vermahlen von Altglasscherben und Versetzen derselben mit Binde- und/oder Blähmitten hergestellt. Auf diese Weise entstehen in etwa runde Körner mit kleinen, gasgefüllten Poren. Blähglas kann in Körnungen von 0,04 - 16 mm produziert werden. Das Granulat besitzt eine geschlossene Porenstruktur. Schaumglas, insbesondere Schaumglas-Schotter, wird auf ähnliche Weise herge stellt. Blähglas oder Schaumglas lässt sich derart hersteilen, dass die Untergrenze für die Temperatur, bei der der Erweichungsbereich beginnt, und/oder die Glasübergangstemperatur einen Wert zwischen 600°C und 750°C annimmt.

Im Brandfall erweichen bzw. schmelzen die zunächst gebildeten immer noch pulverartigen oder granulären Agglomerate aus Filtrationshilfsstoff und Metallpulver unter Einwirkung von Wärme. Die fließfähige Glasschmelze umgibt die metallhaltigen Fremdkörper und inertisiert diese. Nach Erstarren der Schmelze bildet sich eine glasartige Struktur aus, wobei metallhaltige Fremdkörper dauerhaft in dem Filtrationshilfsstoff eingeschlossen sind bzw. von dem Filtrationshilfsstoff umschlossen sind. Bereits mit Entstehen der fließfähigen Konfiguration werden die einzelnen selbstentzündlichen Partikel des Metalls durch den Filtrationshilfsstoff gebunden (verglast). Eine Reaktion mit Oxidationsmittel, insbesondere mit Sauerstoff (0 ₂ ), ist im verglasten Zustand nur schwer möglich oder gar nicht mehr möglich. Ein Verglasungsprozess der beschriebenen Art tritt insbesondere an solchen Stellen auf, an denen sich Filtrationshilfsstoff-Agglomerate ansammeln. Insbesondere kann ein Filterkuchen, der sich auf der Rohgasseite an einer Filteroberfläche ausgebildet hat und der ebenfalls ganz oder jedenfalls weitgehend aus Filtrations- hilfsstoff-Agglomeraten besteht, bei Wärmeentwicklung (etwa im Falle eines Brandes), einen solchen Phasenübergang von einer pulverartigen oder granulären Konfiguration zu einer fließfähigen und schließlich glasartigen Konfiguration zei gen. Auch an Schüttkegeloberflächen, die sich in einem Agglomerat- Auffangbereich während des Betriebs gebildet haben, kann ein solcher Verglasungsprozess stattfinden und zu einer effizienten Inertisierung des in dem Agglo- merat-Auffangbereich gelagerten Materials führen. Diesen Verglasungsprozess kann man dadurch unterstützen, dass man von Zeit zu Zeit die Oberfläche des sich in dem Agglomerat-Auffangbereich bildenden Schüttgutkegels mit einer Schicht aus Filtrationshilfsstoff belegt.

Die gebildeten Agglomerate können im Brandfall, also unter Anwesenheit eines Oxidationsmittels (normalerweise Sauerstoff), bei Temperaturen von bis zu 650°C chemisch stabil bleiben, insbesondere bei Temperaturen von bis zu 750°C, insbesondere bei Temperaturen von bis zu 850°C, insbesondere bei Temperaturen von bis zu 1000°C, insbesondere bei Temperaturen von bis zu 1250 C, insbesondere bei Temperaturen von bis zu 1500°C.

Man kann den Agglomerat-Auffangbereich gezielt mit einem Oxidationsmittel beaufschlagen bzw. Oxidationsmittel in den Agglomerat-Auffangbereich einleiten. Die Einleitung von Oxidationsmittel kann automatisch, insbesondere nach Maßgabe einer Steuerung oder einer Software, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine manuelle Einleitung von Oxidationsmittel vorgesehen sein. Als Oxidati onsmittel kommen insbesondere Gase oder Gasgemische mit einem ausreichend hohen Anteil an Sauerstoff in Frage. Im einfachsten Fall kann das eingeleitete Oxidationsmittel Luft sein. Das Einleiten von Oxidationsmittel in den Agglomerat- Auffangbereich bewirkt, dass in dem Agglomerat-Auffangbereich gelagertes Mate rial mit dem Oxidationsmittel reagieren kann. Hierdurch wird gezielt die Reaktion eingeleitet, die es eigentlich zu unterdrücken oder jedenfalls zu kontrollieren gilt. Die bei der Oxidation entstehende Reaktionswärme wird vom Filtrationsshilfsstoff aufgenommen und führt zu einer Temperaturerhöhung. Wenn die Temperatur die Verglasungstemperatur des Filtrationsshilfsstoffs erreicht oder sogar überschreitet, geht der Filtrationshilfsstoff in eine fließfähige glasartige Phase über und schließt dabei die bereits oxidierten und eventuell noch vorhandenen nicht oxidierten Agglomerate ein. Der so herbeigeführte Phasenwechsel von Filtrationshilfsstoff bewirkt somit eine Verglasung des Materials im Agglomerat-Auffangbereich und macht so dieses Material unempfindlich gegenüber weiteren Oxidationsprozessen und damit unschädlich. Nach erfolgter Verglasung kann somit die Gefahr einer unkontrollierten Entzündung von im Agglomerat-Auffangbereich gelagertem Material bei Abnahme des Agglomerat-Auffangbereichs von der Filtervorrichtung vermie den werden. Diese Maßnahme gestattet es, das im Agglomerat-Auffangbereich vorgehaltene Material gezielt und kontrollierbar aus einer reaktiven Konfiguration in eine reaktionsträge Konfiguration zu überführen. Man kann durch die Menge jeweils zugegebener Filtrationsshilfsstoffe und/oder jeweils zugegebenen Oxidati onsmittels kontrollieren bzw. steuern, wie viel im Agglomerat-Auffangbereich gela gertes Material mit dem Oxidationsmittel reagieren darf. Dies erhöht die Sicherheit von Personal bei der Handhabung des Agglomerat-Auffangbereichs, insbesondere beim Wechsel von Behältern zu Aufnahme von abgereinigtem Material.

Beaufschlagung des Agglomerat-Auffangbereichs mit Oxidationsmittel kann in zeitlichem Zusammenhang mit Beaufschlagung des Agglomerat-Auffangbereichs mit Filtrationshilfsstoff erfolgen. Insbesondere kann der Agglomerat-Auffangbereich mit dem Oxidationsmittel beaufschlagt werden, nachdem Filtrationshilfsstoff auf den Schüttkegel bzw. auf das im Agglomerat-Auffangbereich gelagerte Material aufgebracht wurde. Insbesondere kann der Agglomerat-Auffangbereich mit dem Oxidationsmittel beaufschlagt werden, bevor ein dem Agglomerat-Auffangbereich zugeordneter Agglomerat-Sammelbehälter von seiner Halterung gelöst und abge nommen wird. Wenn dann nach Abnehmen des Agglomerat-Sammelbehälters das Material im Agglomerat-Sammelbehälter in Kontakt mit Luftsauerstoff gelangt, sind die brennbaren Stoffe bzw. Gemische durch Verglasung bzw. Überführung in eine reaktionsträge oxidierte Konfiguration unschädlich gemacht, so dass die Gefahr einer unkontrollierten Oxidation bzw. eines Brandes nicht mehr besteht.

Die aus Filtrationshilfsstoff und Fremdkörper gebildeten Agglomerate weisen nach Wärmeeinwirkung eine Fremdkörper umschließende Hülle mit glasartiger Konfigu ration auf, so dass kein Kontakt von Fremdkörper bzw. Fremdkörpern mit Oxidationsmittel entsteht. Hierdurch wird zuverlässig ein Brand im Rohgasraum, in einer Rohgaszuführleitung stromaufwärts des Rohgasraums der Filtervorrichtung und/oder in einem Bereich stromabwärts der Filtervorrichtung, insbesondere in ei nem Agglomerat-Auffangbereich oder einer zu einem Agglomerat-Auffangbereich führenden Leitung, vermieden.

Dabei kann sich aus dem Filtrationshilfsstoff eine chemisch resistente Substanz bilden, die die selbstentzündlichen Fremdkörper hermetisch einschließen kann, bevor sie sich entzünden können. Die aus dem Filtrationshilfsstoff gebildete chemisch resistente Substanz kann sogar unter Wärmeeinwirkung fließfähig werden und so Flammen ersticken, nachdem Fremdkörper sich entzündet haben. Insbesondere Siliziumdioxidgläser bleiben bis zu hohen Temperaturen hin als Schmelze chemisch stabil und zersetzen sich nicht unter Einwirkung von Sauerstoff oder an- deren Oxidationsmitteln. Insbesondere spalten Siliziumdioxidgläser auch bei hohen Temperaturen keine sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen ab.

Der Filtrationshilfsstoff kann derart ausgebildet sein, dass er bei Erwärmung auf Temperaturen von 600°C oder mehr, insbesondere bei Temperaturen von 650°C oder mehr, insbesondere bei Temperaturen von 700°C oder mehr, insbesondere auf Temperaturen von 750°C oder mehr, insbesondere auf Temperaturen von 800°C oder mehr, keine Elemente oder Verbindungen abspaltet, die als Oxidationsmittel wirken können. Insbesondere kann der Filtrationshilfsstoff so ausgebildet sein, dass er bis zu Temperaturen von 1000°C, insbesondere bis zu Temperaturen von 1250°C, insbesondere bis zu Temperaturen von 1500°C, chemisch stabil bleibt, insbesondere keine Elemente oder Verbindungen abspaltet, die als Oxidati onsmittel wirken können.

Der Filtrationshilfsstoff kann eine mittlere Partikelgröße von 10 bis 30 pm, vorzugsweise zwischen 15 und 25 pm, aufweisen. Als mittlere Partikelgröße versteht sich, dass ein Großteil der Partikel des Filtrationshilfsstoff einen Durchmesser aufweisen, der zwischen 10 und 30 pm liegt. Alle Angaben beziehen auf den X50- Wert, d.h. dass 50 % der Partikel Durchmesser in dem jeweils genannten Bereich haben.

Der Filtrationshilfsstoff kann je nach zu filterndem Rohgas einen Erweichungspunkt bzw. eine Glasübergangstemperatur von 600°C oder mehr, insbesondere von 650°C oder mehr, insbesondere von 700°C oder mehr, insbesondere von 750°C oder mehr, insbesondere von 800°C oder mehr, und bis zu 1000°C, insbesondere bis zu 1250°C, insbesondere bis zu 1500°C, aufweisen. Dies erlaubt im Brandfall einen Phasenwechsel des Filtrationshilfsstoffs, d.h. Übergang des Filtrationshilfsstoffs in einen fließfähigen Zustand, und dadurch eine Verglasung der Fremdkörper. Damit kann ein Brand zuverlässig vermieden beziehungsweise gestoppt werden.

Das Verfahren kann weiterhin Verteilen bzw. Zerstäuben des Filtrationshilfsstoffs in dem Rohgasraum aufweisen, insbesondere ein gleichmäßiges Verteilen auf in dem Rohgasraum angeordneten Komponenten, wie Filterelementen und Rohgasraumwänden der Filtervorrichtung. Bei dem Verfahren können an der Filteroberfläche angelagerte fremdkörperhaltige Agglomerate abgereinigt werden und in einem Agglomerat-Auffangbereich aufge fangen und vorgehalten werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Agglomerat-Auffangbereich mit Filtrationshilfsstoff beaufschlagt wird.

Das Beaufschlagen des Agglomerat-Auffangbereichs kann dann erfolgen, wenn der Agglomerat-Auffangbereich eine vorbestimmte Menge an Agglomeraten vor hält. Hierdurch wird vermieden, dass die Menge an aneinander anliegenden Agglomeraten eine bestimmte Menge übersteigt, um somit das Risiko des Entzün- dens der Agglomerate zu verringern.

Vor dem Entfernen eines dem Agglomerat-Auffangbereich zugeordneten Agglome- rat-Sammelbehälters kann der Agglomerat-Auffangbereich mit Filtrationshilfsstoff beaufschlagt werden, derart, dass die im Agglomerat-Auffangbereich bzw. im Ag- glomerat-Sammelbehälter gesammelten fremdkörperhaltigen Agglomerate mit ei ner Schicht aus Filtrationshilfsstoff bedeckt sind. Nach Beaufschlagung des Ag glomerat-Auffangbereichs mit Filtrationshilfsstoff kann der Agglomerat- Auffangbereich zusätzlich mit einem Oxidationsmittel beaufschlagt werden, insbesondere nachdem Filtrationshilfsstoff auf im Agglomerat-Auffangbereich gelagertes Material aufgebracht wurde und bevor der Agglomerat-Sammelbehälter entfernt wird.

Der Agglomerat-Sammelbehälter kann insbesondere ein zum nur einmaligen Gebrauch bestimmter Einweg-Behälter sein. Nach erfolgter Beaufschlagung des Agglomerat-Auffangbereichs mit Filtrationshilfsstoff und Oxidationsmittel kann der Agglomerat-Sammelbehälter abgenommen und entsorgt werden. Da nach Zugabe von Oxidationsmittel bereits eine Verglasung des abgereinigten Materials in dem Agglomerat-Sammelbehälter erfolgt ist, bevor dieser von seiner Halterung abge nommen wurde, ist sichergestellt, dass alles Material in dem Agglomerat- Sammelbehälter gebunden ist und dieser gefahrlos einer üblichen Entsorgung zu geführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein anorganisches Material auf Basis von Siliziumdioxid als Filtrationshilfsstoff bei der Trockenfilterung eines Fremdkörper mitführenden Rohgasstroms zu verwenden, um Reaktionen von Fremdkörpern mit Oxidationsmittel, insbesondere mit Sauerstoff, zu unterdrücken oder jedenfalls zu kontrollieren, insbesondere bei der Abreinigung von Fremdkörpern aus einem Gasstrom in einer Filtervorrichtung, insbesondere in einer Vorrichtung eines der folgenden Typen:

Vorrichtung zur Absaugung von Abgasen, die bei additiver Fertigung von Werkstücken aus pulverförmigen metallischen Ausgangswerkstoffen entstehen;

Vorrichtung zur Beseitigung von Rauchgasen, die beim Herstellen von Werk stücken mittels Laser-Sinter-Verfahren erzeugt werden;

Vorrichtung zur Beseitigung von Luftverunreinigungen in einer Laserstrahlschweißanlage oder einer sonstigen Schweißrauchabsaugungsanlage,

Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen in Rauchgasen, insbeson dere in Rauchgasen, die bei additiver Fertigung oder in thermischen Prozessen anfallen.

Der Filtrationshilfsstoff und/oder die Trockenfilterung kann wenigstens eines der oben in Bezug mit Filtrationshilfsstoff und/oder Trockenfilterung offenbarten Merkmale aufweisen.

Eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Rohgas umfasst wenigstens ein Filterelement mit wenigstens einer Filteroberfläche in einem Rohgasraum, dem ein Fremdkörper enthaltender Rohgas strom zuführbar ist, und eine Filtrationshilfsstoffeintraganordnung mit einer in den Rohgasraum und/oder in den Rohgasstrom stromaufwärts und/oder stromabwärts des Rohgasraums mündenden Filtrationshilfsstoffzuführleitung zum Zuführen von Filtrationshilfsstoff. Der Filtrationshilfsstoff ist derart konfiguriert, dass er eine Re aktion von Fremdkörpern mit Oxidationsmittel, insbesondere mit Sauerstoff, unterdrückt. Der Filtrationshilfsstoff ist ein anorganisches Material auf Basis von Siliziumdioxid.

Der Filtrationshilfsstoff kann dem Rohgasstrom stromaufwärts des Rohgasraums, dem Rohgasraum, der Filteroberfläche und/oder einem Auffangbereich für von der Filteroberfläche abgereinigtes Material (im Folgenden auch Agglomerat- Auffang bereich genannt) zugeführt werden.

Die Filtrationshilfsstoffeintraganordnung kann derart ausgebildet sein, dass der Filtrationshilfsstoff auf dem Rohgasraum zugewandten Filteroberflächen und/oder an Rohgasraumwänden unter Wärmeeinwirkung eine glasartige Schutzschicht bildet und/oder in dem Rohgasstrom derart verteilbar ist, dass sich im Rohgasstrom stromaufwärts und/oder stromabwärts von der Filteroberfläche oder an der Filter- Oberfläche unter Wärmeeinwirkung glasartige Agglomerate aus Filtrationshilfsstoff und Fremdkörpern bilden.

Die Filtervorrichtung kann weiterhin einen dem Agglomerat-Auffangbehälter zugeordneten Agglomerat-Sammelbehälter aufweisen, der an einer Unterseite der Filtervorrichtung angeordnet ist, wobei der Agglomerat-Sammelbehälter eine Filtrationshilfsstoffzugangsöffnung aufweist, durch die der Filtrationshilfsstoff in den Ag glomerat-Sammelbehälter zuführbar ist. Der Agglomerat-Sammelbehälter kann dabei den Agglomerat-Auffangbereich ausbilden.

Die Filtervorrichtung kann eine erste Leitung aufweisen, durch welche Filtrationshilfsstoff aus einem Filtrationshilfsstoffvorratsspeicher in den Rohgasraum und/oder in eine in den Rohgasraum mündende Rohgasleitung lieferbar ist, sowie insbesondere eine zweite Leitung, durch welche Filtrationshilfsstoff aus dem Filtrationshilfsstoffvorratsspeicher in den Agglomerat-Sammelbehälter lieferbar ist. Die zweite Leitung kann gegebenenfalls auch dafür vorgesehen sein, ein Oxidations mittel, insbesondere Luft oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch, in den Agglomerat-Sammelbehälter zu leiten, um im Agglomerat-Sammelbehälter befindliches Material mit Oxidationsmittel zu beaufschlagen. Falls gewünscht kann die Einleitung von Oxidationsmittel auch über eine von der zweiten Leitung verschiedene dritte Leitung erfolgen.

Die Filtervorrichtung kann eine Materialweiche aufweisen, die die zweite Leitung mit der ersten Leitung verbindet. Dies ermöglicht ein selektives Einbringen des Filtrationshilfsstoffs sowohl in den Rohgasraum als auch in den Agglomerat- Sammelbehälter. Hierdurch erhöht sich die Sicherheit für Bedienpersonal beim Betreiben von erfindungsgemäßen Filtervorrichtungen.

Die Materialweiche kann derart ansteuerbar sein, dass ein Filtrationshilfsstoffstrom selektiv durch die erste Leitung und/oder durch die zweite Leitung führbar ist. Hierzu kann vorzugsweise eine automatische Steuereinrichtung verwendet werden. Alternativ kann die Materialweiche auch durch Bedienpersonal betätigt werden, welches manuell die Materialweiche manipuliert und somit den Filtrationshilfsstoffstrom in die erste Leitung und/oder die zweite Leitung einleitet.

Der Agglomerat-Sammelbehälter kann eine Oxidationsmittelzugangsöffnung aufweisen, durch die Oxidationsmittel, insbesondere Luft oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch, in den Agglomerat-Sammelbehälter eingeleitet werden kann. Durch Zugabe von Oxidationsmittel kann in dem Agglomerat-Sammelbehälter gelagertes oxidierbares Material gezielt aktiviert werden, um das oxidierbare Material un schädlich zu machen durch Verglasung mit Filtrationshilfsstoff und/oder Umwandlung des oxidierbaren Materials in reaktionsträges oxidiertes Material. Hierdurch wird die Sicherheit von Servicepersonal beim Austausch des Agglomerat- Sammelbehälters erhöht.

Die Filtervorrichtung kann ferner eine Oxidationsmittelleitung aufweisen, die in die Oxidationsmittelzugangsöffnung des Agglomerat-Sammelbehälters mündet. Durch die Oxidationsmittelleitung kann Oxidationsmittel gezielt automatisch oder manuell zu dem Agglomerat-Sammelbehälter geliefert werden. Als automatisch ist zu verstehen, dass eine Steuerung das Zuführen von Oxidationsmittel übernimmt. Bei einer manuellen Zuführung erledigt dies das Servicepersonal, in dem es einen Schalter oder Hebel betätigt, um das Oxidationsmittel in den Agglomerat- Sammelbehälter einzuleiten. In bestimmten Ausführungsformen kann die zweite Leitung kann dabei zugleich als Oxidationsmittelleitung dienen. Beispielsweise kann die Einleitung von Filtrationshilfsstoff in den Agglomerat-Sammelbehälter zeitgleich mit der Beaufschlagung des im Agglomerat-Sammelbehälter befindlichen Materials mit Oxidationsmittel erfolgen. Es ist auch möglich, die Einleitung von Filtrationshilfsstoff in den Agglomerat-Sammelbehälter und die Beaufschla gung des im Agglomerat-Sammelbehälter befindlichen Materials mit Oxidationsmittel zeitlich nacheinander durchzuführen, beispielsweise mittels zusätzlicher Ventile in der zweiten Leitung.

Die Filtervorrichtung kann weiterhin eine zur Einstellung einer vorgegebenen Menge an Filtrationshilfsstoffen ausgebildete Dosiervorrichtung aufweisen. Dies erlaubt eine genaue Abgabe von Filtrationshilfsstoffen in die Filtervorrichtung und somit eine Erhöhung der Betriebssicherheit der Filtervorrichtung.

Die vorgenannten Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemäßen Ver fahren gelten ebenfalls für die erfindungsgemäße Verwendung und die erfin dungsgemäße Filtervorrichtung.

Die Erfindung und besondere Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung.

Figur 2 zeigt die Filtervorrichtung aus Figur 1 in einer gegenüber der Ansicht aus Figur 1 um 90 Grad gedrehten Seitenansicht.

Figur 3 zeigt eine detaillierte Darstellung einer Dosiereinheit für die Filtervorrichtung aus den Figuren 1 und 2.

Figur 4 zeigt eine detaillierte Darstellung eines Endes der Filtervorrichtung aus Fi gur 1.

Figur 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Ver fahrens.

Figuren 1 und 2 zeigen in jeweils um 90 Grad zueinander verdrehten Seitenansichten eine Filtervorrichtung 10 zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Rohgas nach einer Ausführungsform. Die Filtervorrichtung 10 umfasst eine Filtereinheit 12 (in Figur 1 nicht gezeigt, in Figur 2 ist eines der Filterelemente 14 der Filtereinheit 12 angedeutet). Die Filtereinheit 12 ist oberhalb einer Rohgaszu- strömöffnung 16 in einem der Übersicht halber teilweise weggelassenen oberen Teil eines Gehäuses 18 angebracht. Die Filtereinheit 12 umfasst mehrere als Starrkörperfilter oder Trockenfilter ausgebildete Filterelemente 14, die an einer gemeinsamen Halterung befestigt sind und parallel zueinander in vertikaler Richtung verlaufen, wie in Figur 2 schematisch angedeutet ist, die eines der Filterelemente 14 an seiner Einbauposition zeigt. Jedes der Filterelemente 14 weist wenigstens eine Filteroberfläche auf, die vom Rohgas beaufschlagt wird. In Fig. 1 befindet sich die vom Rohgas beaufschlagte Filteroberfläche auf der Außenseite ei nes jeweiligen der Filterelemente 14.

In dem in Figur 1 und 2 abgebildeten unteren Teil des Gehäuses 18, welcher einen Rohgasraum 15 umschließt, sind neben der Rohgaszuströmöffnung 16 noch eine Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 20 sowie eine Rohgasraumöffnung 22 ausgebil det. Diese Öffnungen 16, 20, 22 liegen im Wesentlichen auf gleicher Höhe in ei nem oberen Bereich 18a des unteren Gehäuseteils 18. Alternativ oder zusätzlich kann die Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 20 in Strömungsrichtung des Rohgases in dem Rohgasraum 15 nach oder neben der Rohgaszuströmöffnung 16 angeordnet sein, so dass sich das Rohgas mit dem Filtrationshilfsstoff vermischt, bevor das Rohgas zu den Filterelementen 14 gelangt. In Figur 1 ist eine solche nachgelagerte oder nebengelagerte Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 20' oberhalb der Rohgaszuströmöffnung 16, also in Richtung der Filtereinheit 12, gezeigt. In einem unterhalb dieses Bereichs 18a sich anschließenden Bereich 18b nimmt das Ge häuse 18 die Form eines Trichters mit sich nach unten verjüngenden Seitenwän den an. Nach unten schließt sich an das Gehäuse 18 ein Auffangbereich 24 an, in welchem Fremdkörper gesammelt werden, bevor es durch eine an der tiefsten Stelle des Auffang bereichs 24 angeordnete Entsorgungsöffnung 26 und einen Entsorgungstrichter 28 in eine Vakuumfördereinrichtung 30 geleitet und entsorgt wird, siehe den Pfeil 32 in Figur 1.

Da das Rohgas brennbare Fremdkörper mitführt, kann vorgesehen sein, dass als Trägergas für das Rohgas ein inertes Gas vorgesehen ist, d.h. dass der Anteil von Sauerstoff und anderen Stoffen, die als Oxidationsmittel wirken können, im Trägergas unter einer vorbestimmten Schwelle bleibt. Daher bleibt auch im Rohgas raum 15 der Anteil von Sauerstoff und anderen Stoffen, die als Oxidationsmittel wirken können, unter einer vorbestimmten Schwelle. Die Filtration des brennbare Fremdkörper mitführenden Rohgases findet somit unter inerten Bedingungen statt, d.h erst beim Ausschleusen von Material aus dem Rohgasraum 15 gelangen Fremdkörper in Kontakt mit Oxidationsmitteln wie Sauerstoff.

Der Entsorgungstrichter 28 kann durch ein Ventil 34 an seiner tiefsten Stelle verschlossen sein, welches nur kurzzeitig geöffnet wird, wenn Fremdkörper aus dem Auffangbereich 24 ausgeschleust werden sollen. Um eine Entsorgung der im Auffangbereich 24 gesammelten Fremdkörper, welche ohne Filtrationshilfsstoffe in der Regel leicht selbstentzündlich sind, zu gewährleisten, befindet sich in dem Auffangbereich 24 ein schräg verlaufender Fluidisierboden 36, der über einen Anschluss 38 mit Luft versorgt wird. An den Anschluss 38 ist ein nur schematisch mit 40 bezeichnetes Gebläse angeschlossen, über das unter Druck stehende Luft bzw. inertes Gas in den Fluidisierboden 36 geleitet wird. Der in dem Gebläse 40 erzeugte Luftstrom ist so eingestellt, dass zwar das in dem Auffangbereich 24 ge sammelte Material einerseits so weit aufgelockert wird, dass es gut rieselfähig und damit leicht über die Entsorgungsöffnung 26 abziehbar ist, dass aber dieses Material anderseits nicht wieder aus dem Auffangbereich 24 in das Gehäuse 18 bzw. in den Rohgasraum 15 gelangen kann. Der schematisch mit dem Pfeil 44 bezeichnete Rohgasstrom, welcher Fremdkörper mit sich führt, die mit der Vorrichtung 10 abgeschieden werden sollen, tritt über eine Rohgaszuführleitung 54 durch die Rohgaszuströmöffnung 16 in den vom Ge häuse 18 umschlossenen Rohgasraum 15 ein, der auf seiner Oberseite von der Rohgasseite der Filtereinheit 12 begrenzt wird. Der Rohgasstrom 44 wird nach Eintritt in den Rohgasraum 15 zu der Filtereinheit 12 transportiert. Auf der der Rohgaszuströmöffnung 16 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 18 befindet sich die Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 20, durch welche Filtrationshilfsstoffe aus einem Vorratsbehälter 72 in den Rohgasraum 15 geleitet werden können. Die Filtrationshilfsstoffe können in den Rohgasraum 15 eingeleitet werden, bevor dieser mit dem Rohgasstrom 44 beschickt wird. Die eingeleiteten Filtrationshilfsstoffe la gern sich dann an insbesondere an Filteroberflächen der Filterelemente 14 und/oder an Wänden des Rohgasraums 15 an und bilden dort jeweils eine Schicht aus Filtrationshilfsstoff (Precoat-Schicht). Der durch die Filtrationshilfsstoffzuführ- öffnung 20 in den Rohgasraum 15 gelangende Strom an Filtrationshilfsstoffen ist in Figur 1 mit einem Pfeil 45 bezeichnet.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 52 in der Rohgaszuführleitung 54 angeordnet sein. Die Rohgaszuführleitung 54 ist mit der Rohgaszuströmöffnung 16 verbunden. Dies ermöglicht es den Filtrationshilfsstoff in den Rohgasstrom 44 einzubringen bevor dieser in den Rohgasraum 15 der Filtervorrichtung 10 eintritt. Hieraus ergibt sich eine vorteilhafte Durchmischung von in dem Rohgasstrom 44 enthaltenen Fremdkörpern und dem Filtrationshilfsstoff, um die Selbstentzündungsschwelle des Rohgases heraufzusetzen. Optional kann eine Prallplatte oder ein Verteilerblech 56 so in der Nähe des Filtrationshilfsstoffzu- führöffnung 52 angeordnet sein, dass sich der Filtrationshilfsstoff gleichmäßig im Rohgasstrom 44 verteilt. Dazu wird der Filtrationshilfsstoffstrom auf das Verteilerblech 56 gerichtet, wodurch Partikel des Filtrationshilfsstoffs von dem Verteilerblech 56 "chaotisch", also in nicht vorgegebenen Bahnen, abprallen und sich im Rohgasstrom 44 verteilen. Ein entsprechendes Verteilerblech kann auch in dem Rohgasraum 15 bei der Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 20 oder 20' angeordnet sein, welches eine gleichmäßige Verteilung von dem Filtrationshilfsstoff insbeson dere an einer Filteroberfläche der Filterelemente 14 ermöglicht. Dabei kann das Verteilerblech so an der Filtrationshilfsstoffzuführöffnung 20 angeordnet sein, dass daran abprallende Partikel des Filtrationshilfsstoffs in Richtung der Filterelements 14 geleitet werden und an der Filteroberfläche der Filterelemente 14 anhaften. In einem unteren Bereich des trichterförmigen Gehäusebereichs 18b befindet sich ein Anschluss 48, der mit einer horizontal durch das Gehäuse 18b verlaufenden Ringleitung 46 in Verbindung steht. Die Ringleitung 46 befindet sich oberhalb der Auffangbereichs 24 und insbesondere immer oberhalb des im Auffang bereich 24 gesammelten Materials. Mit dem Anschluss 48 ist ein weiteres Gebläse 50 verbunden, das in Figur 2 ebenfalls nur schematisch angedeutet ist. Das Gebläse 50 kann beispielsweise, wie im Übrigen auch das Gebläse 40, einen Seitenkanalverdichter umfassen. In bevorzugter Ausgestaltung wird das Gebläse 50 im Betrieb der Filtervorrichtung 10 kontinuierlich betrieben. Der Anschluss 48 und die Ringleitung 46 sind optionale Merkmale für die Filtervorrichtung 10. Im Falle, dass als Trägergas für das Rohgas ein inertes Gas vorgesehen ist, sollte auch über die Ringleitung 46 ein inertes Gas in den Rohgasraum 15 gelangen.

Der Filtereinheit 12 ist eine in den Figuren nicht dargestellte Druckluftabreinigungseinheit zugeordnet, die sich auf der Reingasseite der Filtereinheit 12 oberhalb der Filterelemente 14 befindet. In gewissen zeitlichen Abständen beaufschlagt die Druckluftabreinigungseinheit ein jeweiliges Filterelement 14, so dass dieses von seiner Reingasseite her einen Druckstoß erfährt. Der Druckstoß führt dazu, dass auf der Rohgasseite des jeweiligen Filterelements 14 auf der Filter oberfläche angelagerte Fremdkörper, wie zum Beispiel Filtrationshilfsstoffe und leicht selbstentzündliche Fremdkörper, sich von dem Filterelement 14 ablösen und infolge ihrer Schwerkraft nach unten fallen.

Der Filtrationshilfsstoff kann insbesondere ein Material sein, welches eine glasartige Konfiguration aufweist oder sich unter Einwirkung von Wärme in eine glasartige Konfiguration überführen lässt. Materialien auf Basis von Siliziumdioxid mit glasar tiger Konfiguration sind hergestellt aus einem Feststoff und haben eine amorphe oder wenigstens teilweise kristalline Struktur. Solche Gläser weisen als Hauptbe standteil Siliziumdioxid auf und ihr Netzwerk ist hauptsächlich aus Siliziumdioxid gebildet. Dazu gehören insbesondere sogenannte Silikat-Gläser. Das silikatische Grundglas kann in Reinform vorhanden sein, zum Beispiel als Quarzglas oder Kieselglas. Neben dem silikatischen Grundglas können noch zusätzliche Bestandteile vorhanden sein, beispielsweise Phosphat, Borat, u.ä.

Figur 3 zeigt eine Dosiereinheit 70 zum Zuführen des Filtrationshilfsstoffs in die Filtervorrichtung 10 oder den Rohgasstrom 44. Die Dosiereinheit 70 weist einen Vorratsbehälter 72 auf, der über eine Füllöffnung 74 mit dem Filtrationshilfsstoff befüllt werden kann. Der Vorratsbehälter 72 weist an seinem unteren Ende einen Auslass 76 auf, aus dem der Filtrationshilfsstoff im Bedarfsfall entnommen wird. Der Auslass 76 ist vorzugsweise so angeordnet, dass der Filtrationshilfsstoff möglichst allein durch die Schwerkraft zum Auslass 76 befördert wird. Der Vorratsbehälter 72 ist in einer Halterung 78 befestigt. Die Halterung 78 kann dabei mit einem oder mehreren Gewichtssensoren 79 versehen sein, mit der sich ein Füllstand des Vorratsbehälters 72 ermitteln lässt. Aus diesem Füllstand kann eine Steuerung 110 schnell und präzise ermitteln, wie viel Filtrationshilfsstoff dem Rohgasraum 15 zugeführt wurde.

An dem Auslass 76 ist ein Feststoffinjektor 80 angeordnet, welcher so ansteuerbar ist, dass der Filtrationshilfsstoff über eine Verbindungsleitung 82 von dem Fest stoffinjektor 80 zu einem Ventil 84 und daran anschließend zu einer oder mehreren der Filtrationshilfsstoffzuführöffnungen 20, 20' und 52 transportiert wird. Der Feststoffinjektor 80 kann pneumatisch betätigt werden, so dass der Filtrationshilfsstoff mittels Druckluft durch die Verbindungsleitung 82 transportiert wird. In Figur 3 um fasst die Verbindungsleitung 82 optional eine Materialweiche 86, die es erlaubt, einen Filtrationshilfsstoffstrom in eine Zuführleitung 88 einzuleiten. Diese Zuführlei tung 88 ist mit einer Zuführöffnung 90 in einer Andockplatte 98 verbunden, wodurch der Filtrationshilfsstoff in einen dem Agglomerat-Auffangbereich 24 zuge ordneten Agglomerat-Sammelbehälter 92 transportiert werden kann. Ein weiteres Ventil 94 ist in der Zuführleitung 88 nahe der Zuführöffnung 90 angeordnet, um eine Filtrationshilfsstoffzufuhr in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 zu steuern.

Die Ventile 84, 94 können vorzugsweise als Klappe oder als Scheibenventile ausgebildet sein. Alternativ kann der Agglomerat-Sammelbehälter 92 selbst eine nicht gezeigte Zuführöffnung aufweisen, welche mit der Zuführleitung 88 und dem Ventil 94 verbunden ist. Alternativ kann die Zuführleitung 88 auch direkt mit dem Vor ratsbehälter 72 durch einen nicht gezeigten weiteren Feststoffinjektor verbunden sein. In dem Fall könnte der Filtrationshilfsstoff mit unterschiedlichen Drücken und gleichzeitig sowohl in den Rohgasstrom 44 als auch in den Agglomerat- Sammelbehälter 92 eingeleitet werden. Dies erlaubt eine effizientere Steuerung der Filtervorrichtung und erhöht weiter die Sicherheit beim Betrieb des Filtervorrichtung 10.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Filtervorrichtung 10, in der anstatt des Entsorgungstrichters 28 und der daran angeschlossenen Vakuumförderein- richtung 30 der Agglomerat-Sammelbehälter 92 an dem unteren Gehäuseteil 18b angeordnet ist. Zwischen dem unteren Gehäuseteil 18b und dem Agglomerat- Sammelbehälter 92 ist eine Austragsklappe 96 und die Andockplatte 98 angeord net, durch die Fremdkörper aus dem Rohgasraum 15 in den Agglomerat- Sammelbehälter 92 ausgetragen werden. Die Andockplatte 98 ermöglicht eine gasdichte Anbindung des Agglomerat-Sammelbehälters 92 an die Austragsklappe 96. Der Agglomerat-Sammelbehälter 92 verfügt über einen Füllstandsensor 100, mit dem der Füllstand des Agglomerat-Sammelbehälters 92 überprüft wird. Bei spielsweise kann der Füllstandsensor 100 ein Signal auslösen, mit dem angezeigt wird, dass der Agglomerat-Sammelbehälter 92 geleert werden muss, oder es kön nen Daten des Füllstandsensors 100 dazu verwendet werden, über die Steuerung 110 den Feststoffinjektor 80, die Materialweiche 86 und das Ventil 94 anzusteuern, so dass der Filtrationshilfsstoff in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 eingeleitet wird, um eine Sperrschicht aus Filtrationshilfsstoff auf den in dem Agglomerat- Sammelbehälter 92 befindlichen Partikeln aufzubauen. Hiermit wird eine Neigung zur Selbstentzündung der Partikel in dem Agglomerat-Sammelbehälter 92 verringert beziehungsweise gänzlich unterdrückt. Es ist ebenfalls möglich, mehrmals periodisch Filtrationshilfsstoff in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 einzuleiten, so dass sich Schichten aus Fremdkörpern und Filtrationshilfsstoff abwechseln.

Ferner mündet eine Oxidationsmittelleitung 114 in eine Oxidationsmittelzugangs öffnung 118 des Agglomerat-Sammelbehälters 92. Über die Oxidationsmittelleitung 114 kann der Agglomerat-Sammelbehälter 92 mit einem in Fig. 4 schematisch mit 112 bezeichneten Oxidationsmittel, beispielsweise Luft oder einem sauerstoffhaltigen Gas, beaufschlagt werden. Die Oxidationsmittelzugangsöffnung 118 weist ein Ventil 116 auf, wodurch die Zufuhr von Oxidationsmittel 112 in den Ag glomerat-Sammelbehälter 92 gesteuert bzw. reguliert werden kann. Das Ventil 116 kann beispielsweise als Klappe oder als Scheibenventil ausgebildet sein.

Insbesondere kann vorgesehen sein, den Agglomerat-Sammelbehälter 92 in zeitlichem Zusammenhang mit dem Einleiten von Filtrationshilfsstoff in den Agglome rat-Sammelbehälter 92 mit Oxidationsmittel 112 zu beaufschlagen. Insbesondere, kann vorgesehen sein, den Agglomerat-Sammelbehälter 92 mit Oxidationsmittel zu beaufschlagen, nachdem zuvor Filtrationshilfsstoff in den Agglomerat- Sammelbehälter 92 eingeleitet wurde. Es kann auch vorgesehen sein, den Agglo merat-Sammelbehälter 92 mit Oxidationsmittel zu beaufschlagen, bevor der Ag glomerat-Sammelbehälter 92 von der Andockplatte 98 abgenommen wird, bei- spielsweise um einen vollen Agglomerat-Sammelbehälter 92 durch einen neuen Agglomerat-Sammelbehälter auszutauschen. Durch Beaufschlagen des Agglome- rat-Sammelbehälters 92 mit Oxidationsmittel wird gezielt eine Oxidation von in dem Agglomerat-Sammelbehälter 92 befindlichem Material gefördert. Dies bewirkt, dass zum Einen ein Teil der im Agglomerat-Sammelbehälter 92 befindlichen brennbaren Fremdstoffe in eine inerte oxidierte Form überführt werden und zum Anderen durch die bei der Oxidation entstehende Wärme der Filtrationshilfsstoff in eine glasartige Phase übergeht und dabei noch im Agglomerat-Sammelbehälter 92 befindliches Material - ob brennbar oder nicht - in einem glasartigen Überzug einschließt. Diese Verglasung hindert die noch vorhandenen brennbaren Fremdkörper an weiterem Kontakt mit Oxidationsmittel und überführt somit das Material im Agglomerat-Sammelbehälter 92 in eine unschädliche chemisch inerte Konfiguration.

Alternativ oder zusätzlich ist es ebenfalls möglich, Oxidationsmittel 112 über die Zuführleitung 88 in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 einzuleiten, beispielsweise mit Hilfe eines entsprechenden Abzweigs in der Zuführleitung 88 stromaufwärts des Agglomerat-Sammelbehälters 92. Dann ist gegebenenfalls keine eigene Oxidationsmittelzugangsöffnung 118 im Agglomerat-Sammelbehälters 92 erforderlich.

Mit der Zufuhr von Oxidationsmittel 112 kann gezielt eine Oxidation von abgefilterten Fremdkörpern im Agglomerat-Sammelbehälter 92 ausgelöst werden. Die Heftigkeit dieser gezielt ausgelösten Oxidationsreaktion lässt sich über Menge und Zusammensetzung von zugegebenem Oxidationsmittel 112 gut steuern. Außerdem nimmt der - falls erforderlich in großer Menge zugebbare - Filtrationshilfsstoff überschüssige Wärmeenergie auf und verglast dabei das vorhandene reaktive Material im Agglomerat-Sammelbehälter 92. Auf diese Weise lässt sich eine effektive und gut kontrollierbare Möglichkeit der Umsetzung von brennbarem Material in reaktionsträges und unschädliches Material im Agglomerat-Sammelbehälter 92 erreichen. Dies erhöht die Sicherheit beim Betrieb der Filtervorrichtung.

Bei einer Abreinigung der Filterelemente 14 erfolgt eine entgegen der Strömungs richtung des Rohgasstroms gerichteter Drucklufteintrag in die Filterelemente 14, wodurch Fremdkörper von dem Filterelement 14 mittels des Druckstoßes abgesprengt werden und über den unteren Gehäuseteil 18b in den Agglomerat- Sammelbehälter 92 fallen. Sobald der Füllstandsensor 100 anzeigt, dass der Agglomerat-Sammelbehälter 92 einen vorgegebenen maximalen Füllstand erreicht hat, wird die Austragsklappe 96 geschlossen. Anschließend wird manuell oder mit tels der Steuerung 110 das Ventil 94 geöffnet, die Materialweiche 86 betätigt und der Feststoffinjektor 80 aktiviert, so dass der Filtrationshilfsstoff aus dem Vorrats behälter 72 über die Verbindungsleitung 82, die Materialweiche 86, die Zuführleitung 88, das Ventil 94 und die Andockplatte 98 in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 transportiert wird. Eine Filtrationshilfsstoffzufuhr in den Agglomerat- Sammelbehälter 92 erfolgt so lange, bis über eine durch die Gewichtssensoren in der Halterung 78 ermittelte Gewichtsabnahme des Vorratsbehälters 72 eine vor gegebene Menge an Filtrationshilfsstoffen in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 eingetragen wurde. Vorzugsweise entspricht die Menge einer Sperrschicht aus Filtrationshilfsstoff mit vorbestimmter Stärke, beispielsweise einer circa 2 cm hohen Sperrschicht, aus Filtrationshilfsstoff, in dem Agglomerat-Sammelbehälter 92. Im Anschluss wird das Ventil 94 geschlossen. Danach kann ein Oxidationsmittel 112 über eine Oxidationsmittelleitung 114 und eine Oxidationsmittelzugangsöffnung 118 in den Agglomerat-Sammelbehälter 92 eingeleitet werden. Bei der Reak tion von brennbaren Fremdkörpern mit dem Oxidationsmittel 112 wird der Filtrationshilfsstoff so erhitzt, dass er die Fremdkörper verglast und somit eine weitere Reaktion der Fremdkörper unterbunden wird. Der Agglomerat-Sammelbehälter 92 kann aus der Filtervorrichtung 10 entnommen werden, ohne dass sich die Fremdkörper in dem Agglomerat-Sammelbehälter 92 selbst entzünden. Die Sperrschicht aus Filtrationshilfsstoff sorgt dafür, dass sich die Fremdkörper in dem Agglomerat- Sammelbehälter 92 nicht von selbst entzünden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Sperrschicht eine glasartige Konfiguration angenommen hat, etwa nach Ein wirkung von Hitze im Brandfall. Der Agglomerat-Sammelbehälter 92 kann über eine Hebe- und Senkvorrichtung 99 von der Filtervorrichtung 10 abgesenkt werden.

Die Steuerung 110 ist über Datenleitungen beziehungsweise Steuerleitungen ins besondere mit den Gewichtssensoren 79, dem Feststoffinjektor 80, den Ventilen 84, 94, der Materialweiche 86, und der Austragsklappe 96 verbunden, um diese zu betätigen oder zu manipulieren.

Figur 5 zeigt schematisch einen Verfahrensablauf zur Trockenfiltration eines Fremdkörper mitführenden Gasstroms beziehungsweise Rohgasstroms in der Filtervorrichtung 10. Die Filtervorrichtung 10 wird insbesondere zum Abreinigen von bei additiven Fertigungstechnologien entstehender Abluft eingesetzt, wobei die Abluft das Rohgas ausbildet. Dabei wird in Schritt 102 der Rohgasstrom 44 der in der Filtervorrichtung 10 angeordneten Filtereinheit 12 über die Rohgaszuströmöff- nung 16 und den Rohgasraum 15 zugeführt. Der Rohgasstrom 44 enthält in die sem Fall selbstentzündliche Fremdkörper, wie pulverförmige oder spanförmige Metallstäube, die bei Kontakt mit Sauerstoff oder unter Einwirkung von mechanischer Energie zur Selbstentzündung neigen. Im Schritt 104 wird dem Rohgasstrom 44 und/oder dem Filterelement 14 über wenigstens eine der Filtrationshilfsstoffzu- führöffnungen 20, 20' und 52 der Filtrationshilfsstoff zugeführt, der sich mit den Fremdkörpern im Rohgasstrom 44 vermischt und dadurch die Neigung zur Selbstentzündung verringert. Der Erweichungspunkt des Filtrationshilfsstoffs liegt bei 500 °C oder mehr. Nach Überschreiten des Erweichungspunkts geht der Filtrations- hilfsstoff in eine glasartige Konfiguration über und verglast die Fremdkörper durch den damit verbundenen Phasenwechsel von einem Agglomerat aus lose aneinan der angelagerten Festkörpern zu einem einheitlichen Festkörper mit glasartiger Konfiguration. Anders gesagt umschließt der Filtrationshilfsstoff die Fremdkörper mit einer Glasschicht, so dass Agglomerate aus Filtrationshilfsstoff und Fremdkör- per ausgebildet werden. Eine Zufuhr von Oxidationsmittel zu dem Fremdkörper oder zu den Fremdkörpern wird somit wirksam unterbunden.