Die wichtigsten Gründe, warum die Staubabsaugung bei Biomasse einen maßgeschneiderten Ansatz erfordert

Weltweit suchen Länder nach alternativen Kraftstoffen, die erneuerbar und klimaneutral sind und/oder dazu beitragen können, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Die Umstellung auf Biomasse als Kraftstoffquelle kann zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen und Nachhaltigkeitsziele fördern. Biomasse liefert nicht nur Energie und Brennstoff, sondern kann auch zur Herstellung zahlreicher Biomaterialien und Biochemikalien verwendet werden, die für Farben, Reinigungsmittel, Industrieklebstoffe, Biokunststoffe, Verbundwerkstoffe, Kosmetika, Nahrungsergänzungsmittel und Lebensmittelzusatzstoffe eingesetzt werden können. Die Gewinnung, Verarbeitung und Handhabung von Biomasse kann jedoch besondere Herausforderungen mit sich bringen, da Biomasse eine breite Kategorie ist, die verschiedene Arten von Rohstoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften umfasst.   

Das bedeutet, dass die Staubabsaugung bei der Verarbeitung von Biomasse einen maßgeschneiderten Ansatz erfordert. In diesem Blogbeitrag werden mehrere Gründe dargelegt, warum dieser Ansatz notwendig ist, und wie die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Anbieter von Staubabsaugungsanlagen wie Sly, LLC die richtige Lösung zur Bewältigung der Herausforderungen bei der Staubabsaugung von Biomasse liefern kann. 

Was sind Beispiele für Biomasse-Rohstoffe? 

Biomasse-Rohstoffe sind organische Materialien, die Energie erzeugen oder zur Herstellung von Produkten durch verschiedene Verfahren wie Verbrennung, Vergasung, Fermentation und andere Techniken verwendet werden. Biomasse-Rohstoffe stammen aus einer Vielzahl von Quellen, darunter die folgenden: 

• Holzverarbeitung (d. h. Holzspäne, Sägemehl, Rinde, Äste, Blätter/Nadeln usw.) 
• Landwirtschaftliche Abfälle (d. h. von Stroh und Maisstroh bis hin zu Gülle aus der Tierhaltung) 
• Spezielle Energiepflanzen (Pflanzen, die speziell für die Energieerzeugung angebaut werden, wie z. B. Switchgrass)
• Siedlungsabfälle (wie Pappe, Papier, Textilien, Lebensmittelabfälle usw.)
• Algen (in Teichen oder Becken gezüchtet und zur Energiegewinnung oder für andere Produkte geerntet)
• Lebensmittelabfälle 

Biomasse stellt aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften und der Tatsache, dass einige Quellen saisonabhängig und nicht ganzjährig verfügbar sind, eine Herausforderung für Energiebetriebe und andere Fertigungsprozesse dar. Darüber hinaus müssen die Umweltsysteme, die sich mit Biomasse zur Staubabscheidung, Säuregasentfernung oder Geruchskontrolle befassen, all diese Faktoren berücksichtigen, um eine Konstruktion zu entwickeln, die die Entfernungseffizienz und Gesamtleistung des Systems optimiert. Zu diesen Faktoren gehören: 

• Variabilität der Rohstoffe. Biomasse-Rohstoffe können hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften wie Größe, Form, Dichte, Feuchtigkeitsgehalt und Zusammensetzung erheblich variieren. Selbst innerhalb derselben „Familie” von Biomassearten, wie beispielsweise Holzhackschnitzel und Sägemehl, die beide ursprünglich von einem Baum stammen, können unterschiedliche Eigenschaften auftreten und andere Behandlungsmethoden erforderlich machen. Diese Variabilität ist der Hauptgrund dafür, dass die Staubabsaugung bei Biomasse einen maßgeschneiderten Ansatz erfordert. 
• Potenzielle Brennbarkeit. Jedes Explosionsrisiko hängt mit den Materialeigenschaften, der Partikelgröße, der Konzentration, dem Feuchtigkeitsgehalt und der Verfügbarkeit von Sauerstoff zusammen. Biomasse-Staub, der zur Energieerzeugung oder für andere Prozesse verwendet wird, kann aufgrund seiner potenziellen Brennbarkeit aus der getrockneten Quelle ebenfalls ein Explosionsrisiko darstellen. In diesem Fall bedeutet ein „maßgeschneiderter” Ansatz, dass praktische Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden müssen, um das Risiko zu minimieren und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Zu diesen Maßnahmen können Explosionsentlastungsventile, Explosionsisolierung, Funkenerkennung und -unterdrückung gehören.
• Umweltvorschriften. Während Biomasse im Allgemeinen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen kann, ist der dabei entstehende Staub eine Quelle der Luftverschmutzung oder kann eine solche sein. Emissionen aus Holzprodukten oder Rückständen aus Papierfabriken können beispielsweise bekannte Karzinogene enthalten. Die Verbrennung von Biomasse kann zur Freisetzung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) führen. Ein Nasswäscher kann VOC mit einer Effizienz von 95 bis 99 % auffangen.
• Materialverträglichkeit. Faktoren wie der Taupunkt der Säure, Wasser oder andere kondensierbare Substanzen, die im Dampfstrom vorhanden sind, können die Auswahl der Ausrüstung, die Konstruktion und die Baumaterialien des Systems oder die Beutelmaterialien erheblich beeinflussen. Da Biomassequellen aus verschiedenen organischen Materialien stammen können, variiert auch die chemische Zusammensetzung stark.  

Beispielsweise können bei einigen Biomasseprozessen übermäßige Säuren im Gasstrom entstehen. Dies erfordert spezielle Materialien wie Glasfaser, Edelstahl oder Hastelloy. Ein weiterer Faktor bei Säuren kann ihre Form sein. Bei der Trockenentstaubung gelangt die Säure in Form von Dampf durch die Filter eines Schlauchfilters und verursacht keine nennenswerten Korrosionsprobleme. Wenn die Säure jedoch zu einer Flüssigkeit kondensiert, kann sie Metallgehäuse angreifen und Filter zersetzen. Dies kann zu häufigeren Filterwechseln und Wartungsproblemen oder sogar zu Systemausfällen führen. 

• Wartung und Reinigung. Eine sorgfältige Auswahl der Filtermedien für die Filter in einem Schlauchfilter kann dazu beitragen, unnötige Wartungsarbeiten zu vermeiden und sicherzustellen, dass die richtigen Emissionswerte erreicht werden. Viele Arten von Biomassematerialien erzeugen aufgrund ihrer organischen Beschaffenheit viel Staub. Regelmäßige Wartungsarbeiten gewährleisten die ordnungsgemäße Funktion des Systems. 

Bei der Konstruktion eines geeigneten Schlauchfilters oder Nasswäschers werden diese Faktoren berücksichtigt, sodass die erforderlichen Emissionsgrenzwerte problemlos eingehalten werden können und die Wartung vereinfacht wird. Bei Schlauchfilteranwendungen umfassen die meisten Konstruktionen ein Reinigungssystem, das über ein Blasrohr und einen Venturi-Effekt einen Druckluftstoß über jede Filtertaschenreihe bläst. Zu diesen Konstruktionselementen gehören auch leicht zugängliche Türen, die den Zugang zum Filtermedium beim Austausch der Filtertaschen erleichtern. 

Wie reinigt der Beutelreinigungsregler die Filtermedien des Beutelfilters selbst?  

Die Steuerung der Beutelreinigung umfasst einen Halbleiter-Timer mit Druckmodul für die bedarfsgerechte (basierend auf einem Druckabfall-Sollwert) oder für die kontinuierlich einstellbare zeitgesteuerte sequenzielle Steuerung des Impulsreinigungsvorgangs. Diese Steuerung sendet nacheinander Druckluftimpulse in umgekehrter Richtung über die gesamte Länge jedes Beutels in einer bestimmten Reihe im Beutelfilter. Dadurch wird der am Filter anhaftende Staub gelöst und in den Behälter oder Trichter am Boden der Anlage abgegeben. Die Steuerung ist für eine ordnungsgemäße Reinigung in Abhängigkeit von der im System erzeugten Staubmenge programmiert. 

Systemdesign zur Optimierung der Sammlung von Biomasse-Staub und/oder anderen Schadstoffen 

Staubabsaugungsanlagen für die Biomasseindustrie und deren Anwendungen können aus einem einzigen System bestehen, beispielsweise einem Schlauchfilter oder einem Zyklon. Je nach Emissionen kann die Staubabsaugung einen Nasswäscher zur Abscheidung gefährlicher Gase in Verbindung mit einem Schlauchfilter umfassen. Gleichzeitig können andere Prozesse einen Zyklon zu Beginn des Zyklus und anschließend einen Schlauchfilter erfordern. Wieder andere benötigen möglicherweise eine Verladeschurre, um die Staubentwicklung beim Verladen des Materials in LKWs oder Eisenbahnwaggons für den Transport zu minimieren. Im Gegensatz dazu benötigen andere möglicherweise ein Komplettpaket, um die Emissionen zu behandeln und die Belegschaft angemessen zu schützen. 

Sly LLC hat Staubabsaugsysteme für verschiedene Biomasse-Substanzen an unterschiedlichen Standorten entwickelt und modifiziert. Wir bieten maßgeschneiderte Lösungen, die dabei helfen, die Herausforderungen dieser dynamischen Branche zu meistern. Lesen Sie unser Whitepaper , um mehr über unsere Erfahrungen in der Biomasseindustrie zu erfahren, oder rufen Sie uns an. 

Autor: Al Moretti, Vertriebsleiter Trockensegment 

Al ist seit über zwei Jahren bei Sly und seit über 25 Jahren in der Staubabsaugungsbranche tätig.