Bei jedem Betrieb, der ein Schlauchfilter-Staubabscheidesystem verwendet, müssen die Vor- und Nachteile der zahlreichen heute auf dem Markt erhältlichen Schlauchfilteroptionen abgewogen werden. Die Art des Filterbeutels, den Sie für maximale Wirksamkeit und Effizienz benötigen, hängt von der Konstruktion des Schlauchfilters, der Art des Staubs und den spezifischen Betriebsbedingungen Ihrer Anlage ab.
Filtertaschen aus Filz, hergestellt aus Polyester- und Aramidfasern, gehören zu den heute in modernen Schlauchfiltern am häufigsten verwendeten Stofffiltern. Filter können jedoch aus vielen anderen Fasertypen hergestellt werden, wobei diese Filter mit vielen verschiedenen Arten von Oberflächenbehandlungen versehen werden können. Diese Oberflächenbehandlungen wurden entwickelt, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Schlauchfilter gerecht zu werden und die Staubkuchenablösung und/oder die Abscheideleistung des gewählten Filtermediums zu verbessern. Die ePTFE-Membran gehört heute zu den am häufigsten verwendeten Ausrüstungen, da sie die Ablösung von klebrigen Staubablagerungen verbessert und extrem kleine Partikel aus dem Luftstrom filtert.
Filzfilter und Oberflächenbehandlungen
Filzfilter enthalten zufällig „verfilzte“ Fasern, die von einem gewebten Trägermaterial, dem sogenannten Scrim, gestützt werden. Hochenergetische Reinigungstechniken wie die Pulsstrahlreinigung erfordern die Eigenschaften starker Filzgewebe. Filztaschen können aus einer Vielzahl von handelsüblichen und speziellen Fasern hergestellt werden, darunter Polyester, Polypropylen, Acryl, Glasfaser, Nomex®, Ryton® (Polyphenylensulfid) und P84®-Polyimid. Jeder Fasertyp hat seine eigenen Vor- und Nachteile für bestimmte Betriebsumgebungen und bietet unterschiedliche Kompatibilitätsgrade mit einer Reihe von Chemikalien.
Polyesterfilz ist das kostengünstigste und am häufigsten verwendete Filtermedium in Pulsstrahl-Filteranlagen. Polyesterfilter bieten eine sehr gute Beständigkeit gegen Chemikalien, Abrieb und Trockenhitze. Bei Trockenhitzeanwendungen bieten Polyesterfilzfilter eine überlegene Leistung gegenüber allen anderen Kunststoffen mit Ausnahme von Nomex® (Aramid) und Teflon®. Für Anwendungen mit feuchter Hitze ist Polyester jedoch keine gute Wahl, da es unter bestimmten Umständen einer hydrolytischen Zersetzung unterliegt. Polyester bietet eine gute Beständigkeit gegenüber den meisten mineralischen und organischen Säuren, schwachen Laugen, den meisten Oxidationsmitteln und den meisten organischen Lösungsmitteln. Typische Anwendungsbereiche reichen von Zementwerken bis zu Elektroöfen. Die normale maximale Dauerbetriebstemperatur beträgt 275 °F.
Hersteller von Filzfilterbeuteln verwenden verschiedene Oberflächenbehandlungen, um die Staubablösbarkeit zu verbessern. Dazu gehören das Versengen (die Oberflächenfasern werden einer offenen Flamme ausgesetzt, die die losen Faserenden, an denen Staubpartikel haften bleiben könnten, zurückschmelzen lässt), das Glasieren (der Filz wird durch zwei erhitzte Walzen geführt, um die losen Faserenden zurückzuschmelzen und die Oberfläche zu glätten) und das Hinzufügen einer wasser- und ölabweisenden Beschichtung aus ePTFE (die billiger und haltbarer ist als eine ePTFE-Membran) sowie viele andere Verfahren. Weitere Informationen zu den verschiedenen Filzbeuteloptionen finden Sie unter Trockenstaubfilterbeutel.
ePTFE-Membranfilterbeutel
Bei besonders anspruchsvollen Anwendungen lassen sich die Effizienz und die Kuchenablösung eines Filterbeutels erheblich verbessern, indem eine dünne ePTFE-Membran thermisch mit der Staubseite des Filterbeutelmediums verbunden wird. Aufgrund ihrer hohen Filtereffizienz und Kuchenablösungsfähigkeit bieten ePTFE-Membranfilterbeutel wie SlyTex (die ePTFE-Marke von Sly) die beste verfügbare Technologie in Bezug auf Effizienz und Filterlebensdauer. Der Nachteil ist, dass die Membran extrem empfindlich ist und bei der Handhabung und Installation dieser Art von Filterbeuteln Vorsicht geboten ist. Die Kosten für diese Art von Filterbeuteln sind in den letzten Jahren erheblich gesunken; da ePTFE-Membranbeutel immer beliebter werden, dürfte sich dieser Trend fortsetzen. Eine ePTFE-Membran kann den meisten Arten von Gewebefiltermedien hinzugefügt werden.
Darüber hinaus haben ePTFE-Membranfilter aufgrund der unterschiedlichen Art der Partikelfilterung einen deutlichen Vorteil gegenüber Nicht-Membranfiltern. Nicht-ePTFE-Membranfilterbeutel filtern Partikel mittels Tiefenfiltration, die entsteht, wenn sich an der Außenseite des Filters eine Staubschicht bildet und sich Staubpartikel in der Tiefe des Filters ansammeln. Eingehende Partikel werden auf ihrem Weg durch die Staubschicht und die Tiefe des Filters aufgefangen. Mit der Zeit werden immer mehr Partikel im Filter zurückgehalten, was zu höheren Druckabfällen und schließlich zu einer „Verblendung” des Filters führt, wodurch dessen Lebensdauer verkürzt wird. Im Gegensatz dazu verwenden ePTFE-Membranfilter eine Oberflächenfiltration, um einströmende Partikel zu entfernen. Die ePTFE-Membran fungiert als primärer Filterkuchen und sammelt alle Partikel an der Oberfläche, da die Membran extrem kleine Poren hat, die nur Luft und kleinste Partikel durchlassen. Dadurch wird verhindert, dass Staubpartikel in das Filtergewebe eindringen, was zu einem verringerten Luftstrom und einer Verstopfung des Filters führen kann. Das Fehlen eines Staubkuchens auf dem Filter und von eingebettetem Staub in der Tiefe des Filters trägt ebenfalls dazu bei, dass der Staubabscheider im Laufe der Zeit mit einem geringeren Differenzdruck arbeitet. Die Impulsreinigung ist gründlicher und effektiver, was zu geringeren Betriebskosten führt, wenn ein bedarfsgesteuertes Reinigungssystem integriert ist.
Extreme Bedingungen erfordern ePTFE-Filz
Ein Filterbeutel aus ePTFE-Fasern und mit einer ePTFE-Membran (also PTFE auf PTFE) bietet maximalen Emissionsschutz und optimale Kuchenablösung. Bei Verwendung als Hauptfaser für einen Filterbeutel bietet ePTFE (Teflon®) eine normale maximale Dauerbetriebstemperatur von 500 °F. Diese Beutel werden in der Regel für aggressive chemische Umgebungen bei hohen Temperaturen eingesetzt. Zu den gängigen Anwendungsbereichen zählen Kohlekraftwerke, Zementproduktion, Stahlgießereien, Kessel, Rußfabriken, Bodensanierungssysteme und Verbrennungsanlagen. Darüber hinaus sorgen die reibungsarmen Eigenschaften von ePTFE-Fasern für eine hervorragende Kuchenentleerung. PTFE auf PTFE ist jedoch alles andere als kostengünstig und wird in der Regel nur dann eingesetzt, wenn alle anderen Optionen versagt haben.
Was ist mit abrasivem Staub?
It’s possible to achieve high efficiency without an ePTFE membrane, which is important because of the fragile nature of the membrane. The latest innovation in felted filter bags is the development of high-efficiency felted filters constructed with ultra-fine “microfibers.” Because fiber surface area and separation efficiency are directly related, these high efficiency felts can provide up to 10 times the efficiency of conventional felts in general filtration applications. Sly’s high-efficiency felt offering, SlyHE, uses a proprietary blend that includes a high percentage of micro-denier (<1.0 denier) fibers, which significantly increases surface area and reduces pore size for greater separation efficiency without added weight. These cost-effective filters require no special installation.
SlyHE-Filze bieten gegenüber herkömmlichen Filzen eine Reihe von Vorteilen, darunter eine höhere Filtereffizienz, extrem niedrige Emissionsraten und eine längere Lebensdauer der Filterbeutel aufgrund reduzierter Reinigungsintervalle. Da die Leistung von SlyHE-Filzen auf dem Gesamtdesign des Filzes basiert, einschließlich einer Mikrodenier-Fasermischung und einem strapazierfähigen Gittergewebe, haben sie erhebliche Vorteile gegenüber ePTFE-membranbeschichteten Filzen, die auf einer empfindlichen, hauchdünnen Beschichtung basieren. Zu diesen Vorteilen gehören eine hohe Effizienz ohne die empfindliche Membran, eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit sowie die Fähigkeit, ölige, fettige, feuchte oder abrasive Stäube sowie Alkoholverbindungen zu verarbeiten. Im Gegensatz dazu eignet sich ePTFE nicht gut für flüssige Kohlenwasserstoffe (ölige oder fettige Stäube).
Welcher Beutel ist der richtige für Ihre Filteranlage?
Um zu ermitteln, welcher Beuteltyp für Ihre speziellen Betriebsbedingungen am besten geeignet ist, sollten Sie Ihrem Beutellieferanten möglichst viele Informationen zur Verfügung stellen. Jeder Fertigungsprozess weist unterschiedliche Bedingungen auf, die sorgfältig geprüft werden müssen, bevor der am besten geeignete Filtertyp ausgewählt werden kann:
- Staubtyp: Die Form und Größe des Staubs bestimmt, welches Filtermaterial die Staubpartikel am effektivsten auffangen kann. Kleine, eckige Partikel (wie z. B. in Zement) haben ein hohes Abriebpotenzial. Prozessstaub enthält Partikel unterschiedlicher Größe, von mit bloßem Auge sichtbaren Partikeln bis hin zu Partikeln im Submikronbereich. Einer der wichtigsten Vorteile von ePTFE-Membranfiltern ist ihre Effizienz bei der Filterung von Partikeln im Submikronbereich, was für die Einhaltung der OSHA- und EPA-Vorschriften von entscheidender Bedeutung sein kann. Besprechen Sie mit Ihrem Filterlieferanten nicht nur die Staubart, sondern auch die Geschwindigkeit des Luftstroms, der den Staub transportiert, sowie die Konstruktion der Filtereinheit und der Rohrleitungen in Ihrer Anlage. So kann er Ihnen einen Filter empfehlen, der eine längere Lebensdauer bietet.
- Temperatur und Feuchtigkeit: Hygroskopische (Feuchtigkeit absorbierende und speichernde) Stäube können schnell klebrig werden oder verklumpen und dadurch das Filtermedium verstopfen. Durch Hydrolyse (chemischer Abbau einer Verbindung durch Reaktion mit Wasser und Wärme) können einige Substratmaterialien zersetzt werden. Daher ist es wichtig, diese Materialien zu vermeiden, da sie die Leistungsfähigkeit der Filter schnell beeinträchtigen können.
- Gaschemie: Bei Anwendungen, bei denen die Prozessbedingungen eine potenziell korrosive Atmosphäre schaffen, beispielsweise durch Säuren oder Laugen, sollte das Substratmaterial sorgfältig ausgewählt werden, da es sehr unterschiedliche Eigenschaften und Fähigkeiten aufweist.
- Sicherheitshinweise: Einige Stäube können ätzend, giftig oder explosiv sein. Die Auswahl eines geeigneten Trägermaterials, beispielsweise eines Materials mit chemischer Beständigkeit und antistatischen Eigenschaften, kann dazu beitragen, diese Risiken zu verringern.
- Filterreinigungsmechanismus: Für den Anbieter ist es wichtig zu verstehen, wie die Beutel gereinigt werden und wie die Filtereinheit im Detail aufgebaut ist, um sicherzustellen, dass die Filter keiner übermäßigen Belastung oder Abnutzung ausgesetzt sind, die ihre Lebensdauer beeinträchtigen könnte. Bei der Auswahl des am besten geeigneten Trägermaterials sollten auch die Konstruktion der Filterbeutel hinsichtlich Verstärkung und Einbau sowie die Konfiguration des Stützkäfigs berücksichtigt werden.
Wenn Sie Hilfe bei der Entscheidung benötigen, ob ein Filz- oder Membranbeutel für Ihre spezifische Filteranwendung am kostengünstigsten ist, wenden Sie sich an Sly, um eine kostenlose Bewertung Ihrer Betriebsbedingungen zu erhalten.