VERFAHREN ZUR BESEITIGUNG VON NEBEL AUS DER ATMOSPHÄRE

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Beseitigung von Nebel aus der Atmosphäre eines begrenzten Flächengebietes, beispielsweise einer Straßenkreuzung, eines Flughafen-Vorfeldbereiches oder dergl., bei dem die Luft kontinuierlich in einem geschlossenen Kreislauf abgesaugt, zur Behandlung auf ihrem Umlaufweg durch einen eine Substanz enthaltenden Behälter geleitet und nach Entzug der Feuchtigkeit bis auf einen unterhalb der Sättigungsgrenze liegenden Wert in die Atmosphäre zurückgeführt wird.

Dieses beispielsweise aus der DE-A-20 16 863 bekannt gewordene Verfahren hat den wesentlichen Nachteil, daß das unmittelbare Eindringen von mit Feuchtigkeit übersättigter und damit unmittelbar zur Rücknebelung führender Luft in das behandelte Gebiet nicht verhindert werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zugrunde, mit dessen Hilfe eine schnelle Nebelbeseitigung möglich und eine vorbeugende Freihaltung begrenzter Gebiete von Nebel in dem Sinne erzielt wird, daß eine unmittelbare Rücknebelung aus den dem behandelten Gebiet benachbarten Gebieten verhindert ist. Die Erfindung besteht darin, daß die Behandlung mittels einer Substanz erfolgt, die mit den die Nebeltrübung bildenden Wassertröpfchen unter exothermer Reaktion ein gasförmiges Reaktionsprodukt abspaltet.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, mit dessen Hilfe schnell und unter geringem Kostenaufwand eine längerwährende, erforderlichenfalls zeitlich unbegrenzte und insbesondere vorbeugende Nebelfreiheit begrenzter Flächenbereiche erreicht werden kann, wobei durch die unmittelbare Rückführung der durch die exotherme Reaktion erwärmten Luft in gleicher Menge nicht nur die Rücknebelung verhindert sondern darüberhinaus aufgrund der durch die Erwärmung eintretenden Volumenvergrößerung eine Verdrängung von nebelbeladener Atmosphäre in Bereiche außerhalb des behandelten Gebietes eintritt. Die entnebelnde bezw. vorbeugende Wirkung wird weiterhin dadurch verstärkt, daß durch die Volumenvergrößerung die relative Luftfeuchtigkeit überproportional verringert und damit das Wasseraufnahmevermögen der Luft wesentlich erhöht wird, wodurch die Nebelbeseitigung beschleunigt und die Vorbeugungswirkung gegen das Entstehen von Nebeltrübungen weiterhin verbessert wird.

Zur weiteren Verbesserung der Entnebelungswirkung kann der mit der Nebeltrübung reagierenden Substanz eine durch Hydrolyse und/oder Hydratation wasserbindende Substanz, beispielsweise kristallwasserfreies Natriumsulfat, Natriumhydrophosphat, Natriumcarbonat, Bariumoxid, Siliziumchlorid oder dergl. zugesetzt werden, wodurch die Luft bis auf einen unbeachtlichen Wasseranteil getrocknet und die Entnebelung weiterhin beschleunigt und stabilisiert werden kann.

Die Behandlung erfolgt, soweit die Beseitigung von bereits gebildetem Nebel betroffen ist, vorteilhaft mit einem Metallcarbid, vorzugsweise Calciumcarbid, einer Korngröße über 0,3 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 150 mm, über das die Luft in dem Reaktionsbehälter geleitet wird, wobei das Karbid zur (mechanischen) Befreiung der Kornoberfläche von Reaktionsprodukten bezw. zur Erhaltung seiner vollen Reaktionsfähigkeit vorteilhaft kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen mechanisch durch Rührer oder mittels Druckluft umgewälzt wird. Hierbei kann dem Calciumcarbid zur Bindung des bei der Reaktion gegebenenfalls gebildeten Phosphins (PH3) ein oder mehrere Salze mit einem niedrigeren Redoxpotential als Phosphin, beispielsweise Silbernitrat oder Kupfersulfat sowie darüberhinaus zur Verbesserung der Reaktion eine Stickstoff und Wasserstoff enthaltende organische Substanz, beispielsweise ein Azan, Diazan, Triazan oder Tetraazan, ein Azen, Diazen, Triazen oder Tetraazen, ein Triazdien oder Tetraazdien, weiterhin Azo- oder Diazomethan, Ameisensäure, Methylhadrazin, Oxalsäure, Dimethylperoxid, in reiner Form oder als Salz zugesetzt werden.

Als ein durch Hydrolyse bezw. Hydratation Wasser bindendes Mittel kann der Substanz kristallwasserfreies Natriumsulfat, Natriumhydrophosphat, Natriumcarbonat, Bariumoxid, Siliziumchlorid oder dergl. in einer Menge bis zu 85 Gew.%, vorzugsweise zwischen 35 und 65 Gew.% zugesetzt werden. Mit dem insgesamt gleichen Ergebnis kann auch stufenweise oder alternativ gearbeitet werden derart, daß in getrennten Arbeitsgängen der Luft die die Nebeltrübung verursachende Feuchtigkeit durch Behandlung mit dem mit Wassertröpfchen unter exothermer Reaktion ein gasförmiges Reaktionsprodukt abspaltenden Material entzogen und ihre relative Luftfeuchtigkeit mittels der durch Hydratation oder Hydrolyse Wasser bindenden Substanz vermindert wird.

Die Substanz kann weiterhin zur Pufferung der Reaktion gegenüber Wasser indifferente Materialien, beispielsweise Alkali- oder Erdalkalikarbonate, etwa Calciumkarbonat oder Natriumkarbonat, enthalten.

Die die Nebeltrübung verursachende Feuchtigkeit kann in einem oder in getrennten Arbeitsgängen durch Behandlung mit dem mit Wassertröpfchen unter exothermer Reaktion ein gasförmiges Reaktionsprodukt abspaltenden Material einerseits und mittels der durch Hydratation oder Hydrolyse Wasser bindenden Substanz andererseits vermindert werden. Hierbei kann zur Verhinderung des Eindringens von schleichendem Nebel in das Behandlungsgebiet die Luft auf dessen Anströmseite abgesaugt und in einen Bereich außerhalb des Behandlungsgebietes abgeblasen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Anlage zur wahlweise Beseitigung vorhandenen Nebels oder vorbeugenden Verhinderung des Entstehens von Nebel in einem begrenzten Gebiet,

Fig. 2

eine andere Ausführungsform einer Anlage zur Beseitigung des schleichenden Nebels in schematischer Darstellung,

Fig. 3

eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Nebelbeseitigung in schematischer Darstellung.

Beispiel 1:

Es soll ein Flugplatz-Vorfeld mit Ausmaßen 50 x 30 x 15 m (22.500 m³) bei Windstille für einen nicht festliegenden Zeitraum von Nebel befreit werden. Es wird daher eine feste Einrichtung installiert, die - siehe Fig. 1 - aus zwei ortsfest montierten Reaktionsbehältern 7 und 8, einem Umwälzventilator 6 sowie einem ortsfest montierten, jedoch um etwa 15 m höhenverstellbaren System von Ansaugdüsen bezw. Auslaßöffnungen aufweisenden Saug- und Druckrohrleitungen 1, 2, 3, 4, 5 besteht. Die Leitungen bestehen aus Plastik oder Leichtmetall und sind nebeneinander in einem Abstand von beispielsweise ca. 8 bis 10 m gleichmäßig über das Aktionsfeld verteilt. Die Rohrkonstruktion wird von einem Hubgerätesystem oder aber von einer leichten Leichtmetall-Konstruktion getragen und verschoben. Die Saugrohrleitungen haben nach unten gerichtete Saugstutzen und die Druckrohrleitungen haben die Druckstutzen nach oben gerichtet, wobei die Saug- und Druckrohrleitungen als Zwillingsrohre ausgeführt und montiert werden.

Die Nebelluft wird durch die Saugrohrleitungen der Zwillingsrohre 1, 2, 3, 4, 5 mittels des Ventilators 6 angesaugt. Der Ventilator kann in Abhängigkeit der Zeit, innerhalb derer die Entnebelung des Gebietes sichergestellt werden muß, eine Leistung von 22 500 m³/h oder 45 000 m³/h oder darüber besitzen. Die angesaugte Luft gelangt auf ihrem Umlauf zunächst zur Beseitigung der Nebelfeuchtigkeit in den mit gemahlenem Karbid gefüllten Reaktionsbehälter 7 , und anschließend zur Verringerung der relativen Feuchtigkeit in den mit feinpulverigem Natriumsulfat gefüllten Reaktionsbehälter 8. Sie wird anschließend als klare und durch die exotherme Reaktion in Behälter 7 erwärmte Luft über die Druckrohrleitungen der Zwillingsleitung in das behandelte Gebiet zurückbefördert. Die Rohrleitungen in den Zwillingsrohren haben eine Durchmesser 325 (oder 460), die Sammelrohre einen Durchmesser von 750 (oder 1 000) mm. Der Chemikalienbedarf hängt von der Nebelkonzentration ab. Die Reaktionsbehälter haben einen Durchmesser von 2000/3500 mm.

Beispiel 2:

Es soll ein Flugplatz-Vorfeld, wie im Beispiel 1, von schleichendem Nebel befreit werden. Es wird dieselbe Einrichtung wie im Beispiel 1 eingesetzt, wobei aber eine Zusatzeinrichtung (Fig. 2) auf der Einströmseite des Nebels in das behandelte Gebiet installiert wird, die aus einer Anzahl nebeneinander angeordenter Saugleitungen 10 besteht, die an die Saugleitung eines Ventilatorsystems angeschlossen sind und die Luft aus dem auf der Zuströmseite des nebelfrei zu haltenden Feldes gelegenen Korridor 11 absaugen. Die Saugleistung ist abhängig von der Einfließgeschwindigkeit des schleichenden Nebels, sie berechnet sich zu

bei einer Einfließgeschwindigkeit von 0,5 m/sek - 1 350 000 m³/h

bei einer Einfließgeschwindigkeit von 1,0 m/sek - 2 700 000 m³/h

bei einer Einfließgeschwindigkeit von 1,5 m/sek - 4 050 000 m³/h

Bei schleichendem Nebel kann derart verfahren werden, daß man an dem Behandlungsgebiet auf der Einfließseite des Nebels die Zusatzeinrichtung mit einer Leistung arbeiten läßt, die die ganze Einfließmenge erfaßt, wobei einerseits die aus dem vorgeschalteten Korridor 11 abgesaugte Luft in einen außerhalb des Behandlungsgebietes 12 gelegenen Raum 13 abgeführt und andererseits das Behandlungsgebiet auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise entnebelt wird. Die Methode ist insoweit aufwendig und ihre Anwendung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten von Fall zu Fall zu überprüfen.

Beispiel 3:

Es soll ein Flugplatz-Vorfeld, wie im Beispiel 1, vorbeugend gegen das Aufkommen von Nebel geschützt werden. Die Feuchtigkeitsanzeige nähert sich dem Sättigungsgrad von 100 %. Es wird dieselbe Anlage in Betrieb genommen wie im Beispiel 1, mit dem Ziel aber, die Sättigungsgrenze von 95 % kontinuierlich zu halten. Der Ventilator 6 beschickt nun nur den Reaktionsbehälter 8.

Beispiel 4:

Es soll ein Fußballplatz 100 x 100 x 20 m (200 000 m³) entnebelt werden oder auch vorbeugend gegen Nebel geschützt werden. Man nützt dieselbe Verfahrensweise wie in der Fig. 1 mit dem Unterschied, daß das nach oben verschiebbare Einzelzwillingsrohr als fahrbare, beispielsweise auf einem Anhänger mit verschiebbarer Bühne montierte Anlage mit einer Arbeitsbreite von 10 bis 15 m in Bahnen über das ganze Arbeitsfeld verfahren wird. Bei einer Fahrtgeschwindigkeit von 5 km/h wird das Fußballfeld in (10 mal 100 m : 5000 m) x 1 h x 60 Min/h = 12 Min. total entnebelt. Wegen der großen Volumenmenge wird die Entnebelungsaktion auf eine Stunde verlängert, wobei die Leistung des Umwälzventilators auf ca. 40 000 m³/h erniedrigt werden kann.

Beispiel 5:

In einer Großstadt soll ein Zebrastreifen in der Stadtmitte durchgehend nebelfrei gehalten werden. Der zu entnebelnde Raum beträgt 5 x 30 x 5 m (750 m³). Es wird aus Elementen die Entnebelunsanlage ortsfest aufgebaut oder eine fahrbare Einheit eingesetzt. Man bewegt rektangular gebaute Ringzwillingsrohre von unten nach oben und macht den Durchgang nebelfrei. Bei einem langandauernden Nebel erfolgt die Verschiebung der Ringzwillingsrohre in bestimmten Zeitabschnitten. Die Luft wird - siehe Fig. 3 - durch den Ventilator 14 angesaugt, durch den Reaktionsbehälter 15 und Filter 16 in die Druckleitung des Ringzwillingsrohres 17 geleitet.