Overfladefilter

Et overfladefilter bruges til at adskille partikler fra flydende væsker . I modsætning til dybdefilteret skyldes den faktiske separationseffekt ikke filtermediet, men filterkagen, der - med undtagelse af tværstrømsfiltrering - dannes på overfladen af ​​filteret.

Med et overfladefilter z. B. støvpartikler (og tilknyttede forurenende stoffer, såsom dioxiner / furaner ) adskilt fra røggasser , men også anvendelige produkter såsom mel fra en bærergasstrøm. Den grad af adskillelse af partiklerne er sædvanligvis godt over 99%.

Overfladefiltrering inkluderer blandt andet. følgende filterformer eller -principper:

Filterelementer i overfladefiltrering kan være i form af slanger, stearinlys, poser, patroner eller bulklag.

Filtrer medier

Filtermedier er porøse flade eller kropsstrukturer. Den vigtigste differentiator er deres fleksibilitet. De opbevares derfor normalt i

  • fleksible filtermedier,
  • stive filtermedier og
  • Bulklag

differentieret.

Det fleksible filtermedie inkluderer tekstilfiltre. De er fortrinsvis fremstillet af syntetiske fibre, men også af metalliske eller uorganiske fibre. På grund af deres kemiske, mekaniske og termiske egenskaber er naturlige fibre stort set blevet fortrængt.

Stive filtermedier er kendetegnet ved høj stivhed og iboende styrke. De består normalt af fibre eller korn. Basismaterialet lavet af plast, metal eller keramik er normalt sintret . Kornkeramiske filterelementer med ekspanderet ler eller siliciumcarbid som grundmateriale kan bruges til varmgasfiltrering .

Kornet, ofte oxidant materiale, hvis type og kornstørrelsesfordeling kan tilpasses med hensyn til separationsopgaven, bruges til at opbygge bulklag. I modsætning til de førnævnte filtermedier er massebedsfiltre kun en løs komposit af granulært materiale, gennem hvilket væsken strømmer.

Designet som et posefilter

Wilhelm Beth fra Lübeck betragtes som opfinderen af ​​posefilteret .

fungere

Skematisk gengivelse af et filterhus
Filtrer poser (se nedenfra)

Posefiltre bruges i filterhuse - bestående af flere kamre - gennem hvilke en gasstrøm strømmer, der indeholder udstødningsgasser eller et værdifuldt materiale . I hvert kammer er der flere rækker af cylindriske filterposer, som stabiliseres ved hjælp af indlejrede støttekurve eller ringe. Den partikelbelastede gas strømmer generelt gennem filterposerne udefra og indefra, hvorved der dannes et støvlag ( filterkage ) på overfladen af ​​filtermediet , som i sig selv fungerer som et meget effektivt filter med stigende tykkelse.

Opbygningen af ​​støvlaget medfører imidlertid en stigning i differenstrykket og dermed en stigning i energiforbruget i slangestrømmen. Af denne grund skal slangen rengøres regelmæssigt (i praksis gøres det enten efter en vis tid er gået, eller når et defineret differenstryk er nået). Rengøringen udføres normalt ved at indsprøjte trykluft i slangerne, som løsner støvlaget og falder ned i en opsamlingstragt. Dette tømmes via en drejeventil .

Især i tilfælde af varm gasfiltrering er et støvlag, der er tilbage på filtermediet, ønskeligt for at fungere som et ekstra filterlag for at beskytte mediet og for at opnå en høj grad af adskillelse.

Rengøringen af ​​filterposerne er en energi- og emissionsintensiv proces: Hvis tiden mellem de enkelte rengøringsprocesser er for kort, kan stabil drift ikke opnås, filtermediet udsættes for store mekaniske belastninger og den emissionsreducerende effekt af filterkagen er svækket: 60% til 90% af støvemissionerne opstår under rengøringsfasen.

For at fjerne luftformige forurenende stoffer fra gasstrømmen kan sorbenter (fx aktivt kul , natriumhydrogencarbonat eller calciumhydroxid ) blæses opstrøms for filteret, hvis partikler også sætter sig i filterkagen. Når der strømmer gennem filterkagen, reduceres forurenende gaskoncentration derefter ved adsorption eller kemisk reaktion med sorbenterne. Med en tilsvarende høj absorberende koncentration sker dette i vid udstrækning i den medrevne strøm, inden den når filteret.

Filtrer medium

Nålefilt bruges normalt som filtermedium ved lave temperaturer (under 250 ° C) . I nogle tilfælde anvendes fine stoffer også , men med en faldende tendens på grund af den lavere separationseffektivitet af nøgent væv. For en bedre aflejring kan indstrømningssiden en ePTFE - membran til stoffet eller den nålefilt, der skal påføres. For filtermedier med en ePTFE-membran, glas stoffer ofte anvendes som en bærer i tillæg til nålefilt .

Stive keramiske (korn- eller fiberkeramiske ) eller metalliske (f.eks. Sintrede metaller , se sintret filter) filtermedier anvendes især til applikationer ved høje temperaturer (over 250 ° C) . I dette tilfælde anvendes udtrykket filterpatron i stedet for filterslange . For at reducere forurenende stoffer (f.eks. Dioxin ) kan sådanne medier også overtrækkes med katalysatorer .

Ansøgning

"Beth" filter "KS" (1910)

Posefiltre bruges i industrien, for eksempel til røggasrensning , især i kraftværker , cementværker og affaldsforbrændingsanlæg . En anden anvendelse er adskillelse af slibestøv . I møller transporteres melet ofte pneumatisk , her bruges posefiltre til at inddrive melet fra gasstrømmen. I krematorier anvendes posefiltre med katalytisk aktiveret nålefilt til at reducere polyklorerede dibenzodioxiner og dibenzofuraner .

bortskaffelse

Afhængig af anvendelsen skal filterkagen og filtermaterialet håndteres. Hvis det tilbageholdte støv ikke er eller ikke indeholder et produkt, skal det muligvis bortskaffes som farligt affald . Dette afhænger af det filtrerede støv, de adskilte skadelige gasser og et eventuelt tilsat sorbent .

litteratur

  • Friedrich Löffler : Støvseparation . Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1988, ISBN 3-13-712201-5 .
  • Friedrich Löffler, Hans Dietrich, Werner Flatt: Støvseparation med posefiltre og lommefiltre . Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-67062-9 .
  • VDI retningslinje 3677. Ark 1: Filtreringsadskillere - overfladefiltre . I: Association of German Engineers (red.): VDI / DIN manual til at holde luften ren. Volumen 6: Udstødningsgasrensning - støvteknologi . November 2010.
  • VDI-retningslinje 3926. Ark 1: Test af filtermedier til rengøring af filtre - standardtest til den sammenlignende evaluering af rengørbare filtermedier . I: Association of German Engineers (red.): VDI / DIN manual til at holde luften ren. Volumen 6: Udstødningsgasrensning - støvteknologi . Oktober 2004.

Individuelle beviser

  1. ↑ VDI 3677 ark 1: 2010-11 Filtreringsseparatorer; Overfladefiltre (Filtreringsseparatorer; Overfladefiltre). Beuth Verlag, Berlin, s.28.
  2. ↑ VDI 3677 ark 3: 2012-11 Filtreringsseparatorer; Filtrering af varm gas (filtreringsseparatorer; gasfiltrering ved høj temperatur) . Beuth Verlag, Berlin, s. 15-18.
  3. ↑ Rüdiger Segenbusch: Drejning af gange - fabrikker i Lübeck. Lübeck 1993, ISBN 3-7950-0114-5 , kapitel: Beth og Dräger - Ingen fabrik uden idé.
  4. ↑ VDI 3677 ark 3: 2012-11 Filtreringsseparatorer; Filtrering af varm gas (filtreringsseparatorer; gasfiltrering ved høj temperatur). Beuth Verlag, Berlin, s.37.
  5. ↑ Eberhard Schmidt , Bertold Weiß: Regenereringsrelaterede partikelemissioner i overfladefiltre. I: Farlige stoffer - renhed. Luft . 58, nr. 1/2, 1998, ISSN  0949-8036 , s. 35-40.
  6. ↑ Eberhard Schmidt: Om komprimering af lag af støv deponeret på filtermedier. I: Støv - renlighed. Luft . 53, nr. 10, 1993, ISSN  0949-8036 , s. 369-376.
  7. ↑ a b VDI 3891: 2015-07 emissionsreduktion; Menneskelig kremeringsfaciliteter. Beuth Verlag, Berlin, s.32.