Luftreinhaltungssysteme lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: Nasswäscher und Trockenstaubabscheider (einschließlich Schlauchfilter und Patronenfilter). Jeder Typ hat seine Berechtigung, aber um zu entscheiden, welcher für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist, bedarf es einer sorgfältigen Abwägung.
Vor- und Nachteile von Nasswäschern
Nirgendwo sind Nasswäscher notwendiger als in Umgebungen mit brennbarem Staub. Brennbarer Staub ist ein festes Material, das aus einzelnen Partikeln oder Stücken mit einer Größe von weniger als 500 Mikrometern besteht und eine Brand- oder Explosionsgefahr darstellt, wenn es in der Luft oder einem anderen oxidierenden Medium in bestimmten Konzentrationen schwebt. Staub aus Lebensmitteln, Pflanzenmaterial, Metallen, Brennstoffen, Kunststoffen, Farbstoffen und vielen anderen Materialien kann in Kombination mit anderen Umgebungsbedingungen explosiv sein. Beispielsweise können bei der Lebensmittelproduktion Prozesse wie das Mahlen, Fördern oder Mischen von Zutaten große Mengen an Schwebeteilchen erzeugen. Elektrische Geräte oder Prozesse, die Funken oder Wärme erzeugen können, können eine Explosion auslösen, insbesondere in Bereichen, in denen sich aufgrund mangelhafter Reinigungsmaßnahmen Staub angesammelt hat.
Nasswäscher verwenden Wasser, um Staub aus der Luft zu entfernen, wodurch die Wärmequelle und die Staubwolke reduziert werden. Außerdem verhindern sie die für die Verbrennung wichtige Staubausbreitung, indem sie Staubpartikel in Wassertropfen binden. In der Industrie werden üblicherweise drei verschiedene Arten von Nasswäschern eingesetzt:
- Impinjet®-Nasswäscher.Diesesammeln Partikel und reinigen, kühlen und absorbieren Dämpfe und Gase. Sie bieten eine hohe Abscheideleistung (99 % für Partikel mit einer Größe von 5 Mikrometern oder mehr) bei geringem Wasserverbrauch und minimalem Druckabfall. Impinjet-Wäscher sind äußerst widerstandsfähig gegen Verschmutzung und mit Kapazitäten von bis zu 200.000+ CFM erhältlich.
- Venturi-Wäscher. Diese sammeln feine Partikel und Nebel. Sie nutzen den Unterschied zwischen Gasen mit hoher Geschwindigkeit und frei fließendem Wasser, um feine Tröpfchen zu erzeugen, die Verunreinigungen einfangen und in der Schwebe halten können. Venturi-Wäscher sind in der Lage, sehr kleine Partikel zu entfernen. Sie können mit Prallplattenwäschern kombiniert werden, um eine noch höhere Effizienz zu erzielen.
- Eductor-Gaswäscher. Diese sind dafür ausgelegt, sowohl lösliche Gase als auch Partikel zu entfernen, indem sie einen Gasstrom durch Hochdruckflüssigkeit erzeugen, die in einen Venturi-Hals geleitet wird. Dadurch ist kein separater Abluftventilator oder Gebläse erforderlich, um den mit Schadstoffen beladenen Luftstrom zum Filtergerät zu transportieren. Eduktor-Wäscher können auch für die Direktkontaktkondensation verwendet werden.
So vielseitig Nasswäscher auch sind, gibt es doch einige Anwendungen, für die sie nicht geeignet sind. Beispielsweise reagieren manche Stäube mit Wasser, was bedeutet, dass sie in Verbindung mit Wasser noch gefährlicher werden oder ihre Gefährlichkeit behalten können. Auch bei Prozessen, bei denen sowohl Gas als auch Staub entstehen, können manche Arten von Wäschern nicht die gesamte Aufgabe übernehmen, da sie nur Gas entfernen.
Trockenstaubabscheider
A Schlauchfilter ist dafür ausgelegt, Partikel aus Luft oder Gas zu filtern. Staubhaltiges Gas oder Luft gelangt in den Schlauchfilter und wird durch die Schläuche gesaugt. Auf der Oberfläche des Filtermediums sammelt sich eine Staubschicht an, bis die Luft nicht mehr hindurchströmen kann. Wenn ein ausreichender Druckabfall auftritt, beginnt der Reinigungsprozess. Schlauchfilter kamen Ende der 1970er Jahre nach der Entwicklung von Filtergeweben, die Temperaturen von über 350 °F standhalten können, in großem Umfang zum Einsatz. Sie bieten in der Regel eine Partikelabscheidungsleistung von 99 % oder mehr, selbst bei sehr kleinen Partikelgrößen.
Wie der Name schon sagt, verwenden Patronenfilter hocheffiziente Filterpatronen. Sie sind die ideale Wahl für viele Anwendungen, bei denen der Staub trocken ist und frei fließt. In der Regel gelangt staubbeladene Luft durch einen Einlass mit Leitblechen in den Filter und wird auf dem Filtermedium gesammelt. Durch regelmäßige Druckluftstöße wird der Staub von den Filtern gelöst und in einen Trichter befördert. Von dort wird der Staub in einen separaten Vorratsbehälter oder einen anderen Behälter ausgetragen, der regelmäßig geleert werden muss, damit sich der Staub nicht im Trichter staut.
Schlauchfilter und Patronenfilter werden erfolgreich in einer Vielzahl von Umgebungen und Branchen für eine breite Palette von Stäuben und Gasen eingesetzt. Ihre Eignung für eine bestimmte Anwendung hängt weitgehend vom gewählten Filtermedium ab. Bei Anwendungen mit erheblicher Feuchtigkeit im Gasstrom neigen Trockenfilter jedoch dazu, zu verstopfen, und die Filter werden verschmutzt. Bei Anwendungen mit brennbaren Stäuben, bei denen kein Nasswäscher eingesetzt werden kann, können Schlauchfilter und Patronenfilter mit Explosionsentlastungsventilen und Unterdrückungssystemen ausgestattet werden, um die Wahrscheinlichkeit einer Explosion zu verringern.
Beispielanwendungen
Vor kurzem hatte ein Unternehmen, das verbrauchte Erdöl- und chemische Raffineriekatalysatoren recycelt, Probleme mit dem Füllkörperwäscher, den es zur Reinigung der Abgase aus seinen Öfen einsetzte. Das Unternehmen oxidiert Kohlenstoff und Schwefel aus den gebrauchten Katalysatoren thermisch, wodurch Schwefeldioxid (SO2) und Partikel, hauptsächlich Kohlenstoff, entstehen. Bisher hatte das Unternehmen zur Reinigung der Abgase einen Füllkörperwäscher eingesetzt. Leider neigte der Füllkörperkolonnen-Wäscher dazu, zu kanalisieren (d. h. in kleinen Strömen direkt durch die Füllkörper zu fließen, ohne die Füllkörperoberfläche zu benetzen) und die Partikel nicht zu sammeln. Da wandte man sich an Sly um Rat, der einen Impinjet®-Gaswäscher empfahl. Sein bewährtes Prallkonzept erzeugt turbulente Bedingungen, um einen engen Kontakt zwischen den Gasverunreinigungen und der Waschlösung zu gewährleisten, wodurch sowohl Partikel als auch SO2 effizient entfernt werden können.
Ein Hersteller von Gummiwalzen hatte häufig mit Bränden in der Filteranlage zu kämpfen, die zum Auffangen von Gummistaub verwendet wurde, da bei seinem Schleifprozess Funken entstanden. Sly empfahl ihm, stattdessen einen TubeJet®-Staubfilter mit seitlichem Einlass zu installieren. Dieser ermöglicht den Einbau eines Zyklon-Vorfilters, ohne dass umfangreiche zusätzliche Rohrleitungen verlegt oder die Stellfläche des Systems vergrößert werden müssen. Der Zyklon verringerte die Gefahr, dass Funken in den Filter gelangen, wodurch das Brandrisiko gesenkt und die allgemeine Sicherheit verbessert wurde.
Bei Sly arbeiten wir partnerschaftlich mit unseren Kunden zusammen, um die optimale Lösung für ihre Anwendung im Bereich der Schadstoffbekämpfung zu finden. Um mehr darüber zu erfahren, wie Sie die richtige Option für Ihren Betrieb auswählen können, laden Sie sich Ihr Exemplar von „Einsatz von Nasswäschern zur Bekämpfung von brennbarem Staub“ herunter. Wenn Sie weitere Beratung bei der Wahl zwischen Nass- und Trockenstaubabsaugsystemen benötigen, kontaktieren Sieuns oder fordern Sie ein Angebot an.