Dünger für den Garten. Spülmittel für die Küchenspüle. Strom für die Beleuchtung Ihres Arbeitsplatzes. Dies sind nur einige Beispiele aus der riesigen und wachsenden „Bioökonomie“, deren Wert einigen Studien zufolge bei über 4 Billionen US-Dollar liegt. Der Übergang von einer auf fossilen Brennstoffen basierenden zu einer biobasierten Wirtschaft soll zum Klima- und Umweltschutz beitragen, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und unsere Ressourcen erschwinglicher, zugänglicher und nachhaltiger machen.
Biomasse-Materialien kommen in offensichtlicher und subtiler Weise in Alltagsprodukten, Dienstleistungen und Industrien zum Einsatz. Ihre Verwendungsmöglichkeiten sind ebenso vielfältig wie die Quellen für Biomasse, wobei die Arten und Sorten von Holzspänen und Sägemehl über landwirtschaftliche oder kommunale Abfälle bis hin zu Algen reichen.
Biomasse muss manchmal umgewandelt werden, um ihren Nutzen zu entfalten. Bei diesem Umwandlungsprozess entstehen Staub und andere Verbindungen. Die Biomasse-Staubabsaugung dient dazu, während der Verarbeitung, Handhabung oder Lagerung entstehende Schwebeteilchen aufzufangen und zu entfernen. Die Herausforderung besteht darin, die richtigen Geräte und Modifikationen zu finden, um die Effizienz- und Sicherheitsstandards aufrechtzuerhalten. Dies ist aufgrund der großen Vielfalt an Ausgangsmaterialien für Biomasse nicht ganz einfach.
Arten von Staubabsaugungsanlagen, die in der Biomasse verwendet werden
Staubabsaugungsanlagen können je nach Art des zu sammelnden Staubs, anderen vorhandenen Bestandteilen und der Art der Verarbeitung einen Schlauchfilter, einen Nasswäscher, einen Zyklon oder einen Ladestutzen umfassen. Beispielsweise kann in einer mit Holz befeuerten Anlage zur Stromerzeugung ein Zyklon die Glut entfernen, bevor sie in einen Schlauchfilter gelangt (Glut, die in einen Schlauchfilter gelangt, kann die Filterbeutel in Brand setzen).
Eine Biogasaufbereitungsanlage kann zur Geruchskontrolle oder Entfernung von sauren Gasen einen Schlauchfilter und einen Nasswäscher einsetzen. In diesem Fall muss das für den Nasswäscher ausgewählte Material den Anforderungen des Gases gerecht werden. Enthält es beispielsweise viele Säuren, kommt Kohlenstoffstahl nicht in Frage, sodass die Wahl zwischen Edelstahl und Glasfaser zu treffen ist. Einige Anlagen erfordern zwei Schlauchfilter, einen für den Trockner und einen für den Kessel. Je nach Partikelbelastung, Partikeleigenschaften und erforderlicher Abscheideleistung kann eine Kombination aus Venturi und Wäscher die Lösung sein.
Beim Verladen des fertigen Trockenprodukts in Kesselwagen, offene LKWs, Schiffe oder andere Transportmittel kann eine Verladetülle dazu beitragen, die beim Verladen entstehenden Staubwolken zu reduzieren. Die Verladetülle wird am Boden eines Silos oder Fördersystems angebracht. Die Tüllen sind für offene LKWs oder Halden, Tankwagen oder kombinierte Verladetüllen ausgelegt. Jede Situation ist einzigartig.
Ein Schlauchfilter ist eine der gängigsten Arten von Anlagen zur Abscheidung von Biomasse-Staub. Der Schlauchfilter filtert die Staubpartikel aus dem Luftstrom heraus und sammelt sie mithilfe verschiedener Filtermedien. Wenn die staubbeladene Luft durch das Filtermedium strömt, werden die Staubpartikel aufgefangen und sammeln sich auf der Filteroberfläche an, während saubere Luft in die Atmosphäre abgegeben wird, in der Regel über den Abluftventilator. Die Art des verwendeten Filters hängt von der Beschaffenheit und Größe der Staubpartikel, der Partikelbelastung, der Temperatur und dem zu filternden Luftvolumen ab.
Ein Schlauchfilter kann ein wichtiger Bestandteil des Prozesses sein. Ein Schlauchfilter kann beispielsweise als Filterbehälter verwendet werden, bei dem es sich um ein Hochvakuumgerät handelt, das beim pneumatischen Materialtransport als Sammelvorrichtung zum Trennen des Materials von der Druckluft eingesetzt wird. Diese speziellen Schlauchfilter können höheren Drücken standhalten.
Bei der Staubabsaugung wird je nach Partikelwert und -menge entweder ein Schlauchfilter eingesetzt, der den Staub auffängt und entsorgt, oder das Produkt wird wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt. Staubabsaugsysteme können Partikel auch an Übergabestellen wie Förderbändern auffangen. Insgesamt sind Schlauchfiltersysteme vielseitig und effizient.
Besondere Überlegungen zur Staubabscheidung bei der Biomasseverarbeitung
Besondere Überlegungen, die sich auf die Auswahl der Ausrüstung, Modifikationen oder die Filtermedien auswirken können, sind unter anderem:
Verbrennungseigenschaften: Viele Arten von Biomasse sind hochentzündlich und können bei Entzündung eine Explosionsgefahr darstellen. Konstrukteure, die mit brennbaren Materialien vertraut sind, können Explosionsschutzvorrichtungen in das Staubabsaugsystem integrieren, um Unfälle zu verhindern oder einzudämmen. Dazu gehören Explosionsschutzplatten, Funkenerkennungsgeräte, Explosionsschutzventile, Erdungsvorrichtungen und vieles mehr. Selbstverständlich sind eine ordnungsgemäße Wartung und industrielle Reinigungsmaßnahmen unerlässlich.
Abrasive Eigenschaften von Staub: Einige Arten von Biomasseasche können sehr abrasiv sein. Diese Abrasivität kann zu erheblichem Verschleiß an der Staubabsaugungsanlage führen. Durch die richtige Materialauswahl lässt sich ein langlebigeres System schaffen, das den abrasiven Eigenschaften des Staubs standhält.
Feuchtigkeitsgehalt: Biomasse-Materialien können einen unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Feuchtigkeit kann sich in Rohrleitungen und Filtern eines Schlauchfilters ansammeln und zu Verstopfungen und einer verminderten Leistungsfähigkeit führen. Tierdung ist ein Beispiel für Biomasse, die einen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen kann, wenn sie nicht ordnungsgemäß getrocknet wird. Der Feuchtigkeitsgehalt ist ein entscheidender Faktor bei der Konstruktion eines Staubabsaugsystems, insbesondere wenn die Feuchtigkeit nicht in Form von Dampf vorliegt.
Aschemenge: Bei der Verbrennung von Biomasse können bestimmte Arten von Biomasse mehr Asche produzieren als andere. Holz und Palmwedel fallen in diese Kategorie. Der prognostizierte oder bekannte Aschegehalt trägt zum Belastungsfaktor des Staubabscheiders bei.
Schüttdichte: Die Schüttdichte ist ein Faktor, der die Dimensionierung von Staubabscheidern beeinflusst. Je leichter das Material ist, desto weniger wahrscheinlich fällt es in den Trichter. Konstrukteure müssen die richtige Zwischenraumgeschwindigkeit wählen, damit die Asche ordnungsgemäß in den Trichter fällt, oder die Art und Weise ändern, wie Staub in den Abscheider gelangt.
Kondensierte Gase: Bei einigen Biomasseprozessen kann es zur Bildung von Säure im Gasstrom kommen. In gasförmiger Form strömt das Gas durch die Filterbeutel. Kondensiert es jedoch und bildet eine Flüssigkeit, können die Stoffe Korrosion oder Schäden an den Beuteln verursachen. Um dies zu verhindern, muss die Temperatur über dem Taupunkt gehalten werden, damit die Säure in gasförmiger Form bleibt. Darüber hinaus haben kondensierbare Gase Auswirkungen auf die Auswahl des Materials für die Beutel und Käfige. In Umgebungen mit hohem Säuregehalt wird die Materialauswahl eher in Richtung Edelstahl, Glasfaser oder Hastelloy tendieren, insbesondere wenn ein Nasswäscher verwendet wird, da das Gas unter den Taupunkt abkühlt und flüssige Säure bildet.
Temperatur- und Geruchskontrolle: Venturi-Nasswäscher-Kombinationen werden in der Regel bei Hochtemperaturprozessen eingesetzt, um den Gasstrom (durch Abschrecken) zu kühlen. Ein Venturi-Wäscher schreckt das Gas ab, um es auf die Sättigungstemperatur zu bringen. Außerdem fängt er Partikel oder korrosive Gase auf. So kann er beispielsweise Ammoniak aus einem Gasstrom entfernen, eine Funktion, die ein Schlauchfilter nicht erfüllen kann.
Eine weitere Funktion von Nasswäschern ist die Geruchskontrolle. Je nach Quelle können dem Wäscher ätzende Chemikalien oder Natriumhypochlorit zugesetzt werden, um den Geruch weitgehend oder sogar vollständig zu beseitigen. Hühnermist ist ein Beispiel für Biomasse, die zu einem verkaufsfähigen Produkt verarbeitet wird, aber einen starken Geruch hat.
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Autor: Al Moretti, Vertriebsleiter Trockensegment
Al ist seit über zwei Jahren bei Sly und seit über 25 Jahren in der Entstaubungsbranche tätig.