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DE102009016145A1 - Verfahren zur Abreinigung von Filtern - Google Patents

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DE102009016145A1
DE102009016145A1 DE102009016145A DE102009016145A DE102009016145A1 DE 102009016145 A1 DE102009016145 A1 DE 102009016145A1 DE 102009016145 A DE102009016145 A DE 102009016145A DE 102009016145 A DE102009016145 A DE 102009016145A DE 102009016145 A1 DE102009016145 A1 DE 102009016145A1
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DE
Germany
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filter
filter medium
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cleaning
compressed air
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DE102009016145A
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Gunnar-Marcel Dr.-Ing. Klein
Tim Neuhaus
Theo Schrooten
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HIMENVIRO DEUTSCHLAND GMBH, DE
Original Assignee
Intensiv Filter GmbH and Co KG
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Abreinigung von Filtern für staubbeladene Gasströmungen, mit mehreren durch innenliegende Stützkörbe abgestützten Filterschläuchen, die von außen nach innen durchströmt werden, aus einem textilen Nadelvlies-Filtermedium aus polymeren Fasern mit integriertem Stützgewebe bestehen und eine Luftdurchlässigkeit von 30-500 l/pro dmmin im Neuzustand aufweisen. Die sich an der Außenseite ablagernde Partikelschicht wird mittels periodischer Druckstoßabreinigung entfernt, wobei der bei der Druckstoßreinigung über die offene Seite des Filterschlauchs zugeführte Druckimpuls eine Dauer von nicht mehr als 200 ms aufweist und der Vorlagedruck der zur Abreinigung verwendeten Druckluft zwischen 0,3 und 7 bar beträgt. Zur Erzielung eines Verfahrens, welches den Betrieb druckstoßabgereinigter Schlauchfilter bei deutlich reduziertem Druckverlust und damit Energiebedarf für den Hauptventilator ermöglicht, wobei das Differenzdruckniveau zwischen Rohgas- und Reingasseite gesenkt werden soll, weist das Filtermedium (21) auf der Anströmseite einen Anteil polymerer oder anorganischer Mikrofasern mit einem Titer ≰ 1,5 dtex von mehr als 10 Massenprozent, bezogen auf die Masse des sich zwischen der Rohgasseite und dem Stützgewebe (22) befindenden anströmseitigen Filtermediums (21), auf. Die Zykluszeit zwischen zwei Druckstößen der periodischen Druckstoßabreinigung beträgt nicht mehr als 150 s, vorzugsweise weniger als 100 s.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abreinigung von Filtern für staubgeladene Gasströmungen, mit mehreren durch innenliegende Stützkörper abgestützten Filterschläuchen, die von außen nach innen durchströmt werden, aus einem textilen Nadelvlies-Filtermedium aus polymeren Fasern mit integriertem Stützgewebe bestehen und eine Luftdurchlässigkeit von 30–500 l/(dm2min) im Neuzustand aufweisen, und bei denen die sich an der Außenseite ablagernde Partikelschicht mittels periodischer Druckstoßabreinigung entfernt wird, wobei der bei der Druckstoßabreinigung über die offene Seite des Filterschlauchs zugeführte Druckimpuls eine Dauer von nicht mehr als 200 ms aufweist und der Vorlagedruck der zur Abreinigung verwendeten Druckluft zwischen 0,3 und 7 bar beträgt.
  • Schlauchfilter sind in zahlreichen industriellen Prozessen die wichtigste Filtergattung zur Abscheidung von Partikeln aus Gasströmen. Aktuelle und künftige Anwendungsgebiete umfassen alle Produktionsanlagen in denen partikelbeladene Abgase entstehen, insbesondere in den Branchen Zement, Kalk, Gips, Steine-/Erden, Bergbau, Schüttguttransport und -handling, Stahl, Eisen, NE-Metalle, Kraftwerkstechnik, Chemie-Pharma- und Lebensmitteltechnik. Ein grundsätzlicher Vorteil von Schlauchfiltern ist die problemlose Einhaltung aktueller Emissionsgrenzwerte in einem einstufigen Prozess, und zwar bei höchsten Volumenströmen und Staubbeladungen. Diese Vorteile haben in den letzten Jahren häufig zur Substitution von Zentrifugalabscheidern und elektrostatischen Abscheidern durch filternde Abscheider im Allgemeinen und Schlauchfilter im Besonderen geführt.
  • Allerdings weisen Schlauchfilter im Vergleich zu elektrostatischen Abscheidern einen höheren Druckverlust auf. Trotz geringerer Abscheidegrade und höherer Investitionskosten werden daher vor allem in Großanlagen der Kraftwerkstechnik weiterhin elektrostatische Abscheider eingesetzt.
  • Zur Senkung des für die Entstaubung eines Luftvolumens benötigten volumenspezifischen Energiebedarfs kann die wirksame Entfernung des sich an den Filterflächen ablagernden Filterkuchens durch moderne Systeme der Druckstoßabreinigung erheblich beigetragen. So lässt sich bei Einsatz von als ”Jet-Pulse” bezeichneten Systemen die Abreinigungswirkung nicht nur durch eine kurzzeitige Umkehr der Strömungsrichtung, sondern unter Ausnutzung der Massenträgheit des infolge eines Druckluftstoßes explosionsartig beschleunigten Filterkuchens erreichen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz von Schlauchfiltern mit Jet-Pulse-Abreinigung lassen sich in vier Gruppen einteilen:
  • a) Injektortechnologie
  • Der Energieaufwand zur Abreinigung des sich an den Filterflächen von Filterschläuchen ablagernden Filterkuchens, und damit die Effektivität der Abreinigung wird von der Zeitdauer, der Stärke und vom Verlauf des in den Filterschlauch eingeleiteten Druckluftimpulses bestimmt. Um Druckluft impulsartig aus einem Speicherbehälter mit einem Speicherüberdruck zwischen 0,5 und 7 bar einzuleiten, werden Membranventile mit großem Querschnitt und Arbeitshub und einer schnell schaltenden Magnetventilsteuerung verwendet. Die Öffnungszeit des Magnetventils und damit die Dauer des Druckluftimpulses beträgt weniger als 300 ms. Der Druckluftverbrauch je Druckstoß (Jet-Pulse) und m2 Filterfläche kann z. B. 2 l/m2 bei einem Speicherüberdruck von 6 bar und einer Ventilöffnungszeit von 100 ms betragen. Bei einem aus der EP 1 404 434 B1 bekannten Verfahren beträgt der Speicherdruck 0,5–3 bar, die Ventilöffnungszeit weniger als 300 ms und der spezifische Druckluftbedarf 0,5–4 l/m2.
  • Für die Eindüsung der Druckluft in den Filterschlauch ist in der EP 0 034 645 A1 der Einsatz von Injektoren auf der Reinigungsseite des Filterschlauchs beschrieben, die gegenüber Lochdüsen deutlich höhere Druckgradienten und damit Beschleunigungskräfte am Filterschlauch erzielen. Unter Ausnutzung des Coanda-Effekts wird eine hohe Effektivität in der Abreinigung staubbeladener Filterschläuche erzielt, weshalb die Druckluftinjektoren nach der EP 0 034 645 A1 vor allem bei Filterkuchen mit hohen Haftkräften eingesetzt werden.
  • b) Niederdruckabreinigung
  • Zur Senkung des Volumenspezifischen Energiebedarfs ist es z. B. aus der EP 1 404 434 B1 bekannt, einzelne Filtermodule der Filteranlage durch rohgasseitige oder reingasseitige Absperrorgane wie Klappen, Schieber oder Ventile in einen vorübergehend strömungslosen Zustand zu versetzen. Dies kann dazu beitragen, die mögliche Wiederanlagerung von Staubschichten zu unterbinden. Beim sogenannten Offline-Betrieb wird auf der Rohgasseite die Abströmung während der Abreinigung unterbunden. Entstaubungsanlagen mit phasenweiser Umschaltung in Offline-Betrieb und Jet-Pulse Reinigungssystemen stellen heute die am meisten verbreitete Betriebsart in Großanlagen der Entstaubung dar.
  • c) Abreinigungssteuerung
  • Mittels intelligenter, mikroprozessorgesteuerter Filtersteuerung lässt sich über eine differenzdruckgesteuerte Taktung der Abreinigungsimpulse der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Druckstößen bedarfsgerecht einstellen, was ebenfalls zu einer Verminderung des Druckluftbedarfs beiträgt. Durch Einsatz solcher Systeme lässt sich auch die mechanische Beanspruchung des Filtermediums vermindern, und damit die Serviceintervalle erhöhen. Ferner wird, wie die Veröffentlichung F. Löffler: Staubabscheiden, G. Thieme Verlag, Stuttgart-New York (1988) gezeigt hat, durch die Erhöhung der Zykluszeit der Abscheidegrad verbessert, da direkt nach erfolgter Abreinigung die Minima des Abscheidegrades vorliegen.
  • d) Filtermedien
  • Filterschläuche für Entstaubungsanlagen werden heute überwiegend aus textilen Nadelvliesen gefertigt. Diese bestehen aus trocken gelegten Stapelfasern und werden in einem Compositeverfahren mit einem innen liegenden Stützgewebe verbunden, welches dem Material eine erhöhte Festigkeit verleiht. In der Veröffentlichung F. Löffler: Staubabscheiden, G. Thieme Verlag, Stuttgart-New York (1988) sowie der Veröffentlichung Entstaubungstechnik, Intensiv-Filter Taschenbuch der Intensiv-Filter GmbH & Co. KG (Herausgeber) 3. Auflage (1989) sind die wichtigsten Faserpolymere für unterschiedliche Einsatzfälle der Entstaubung zusammengestellt.
  • Die heute gebräuchlichen Nadelvliesmedien weisen eine mechanische Festigkeit und Formstabilität des Filtermediums auf, die einen Langzeitbetrieb mit periodischer Druckstoßabreinigung gestatten. Erst durch den Einsatz von Nadelvliesmedien wurde die periodische Regenerierung mittels Jet-Pulse Abreinigung ermöglicht. Frühere Abreinigungsverfahren mit geringerer Energieeffizienz, etwa die mechanische Abreinigung und Reverse-Flow Abreinigung konnten ersetzt werden. Zur Verbesserung der Partikelabscheidung an der Oberfläche und zur Erzielung einer glatteren Oberfläche mit verbessertem Abwurfverhalten des Filterkuchens, können Nadelvliesmedien durch Sengen, durch Behandlung mittels Heißkalandern unter Verschmelzung von Fasern an der Oberfläche, durch mechanisch glättende Druckkalandern oder durch Zusatz von Imprägnierungen behandelt werden.
  • Das Eindringen von Partikeln in das Filtermedium kann dennoch nicht verhindert werden, da die Partikel z. T. deutlich kleinere Dimensionen aufweisen als die freien Querschnitte auf der Anströmseite. Bei Jet-Pulse Schlauchfiltern liegt zu Beginn der Filtration und nach jeder Druckstoßabreinigung eine Tiefenfiltration vor. In diesem Betriebszustand lagern sich Partikel im Inneren des Filtermediums ein. Erst danach folgt die Phase des Staubkuchenaufbaus mit dem für die kuchenbildende Filtration charakteristischen, linearen Druckanstieg über die Zeit. Im Neuzustand verhält sich ein Nadelvliesmedium analog zu einem Tiefenfilter. Der Differenzdruck steigt in der Phase der Tiefeneinlagerung von Partikeln zunächst unterproportional an um bei Erreichen des Kuchenaufbaus an der Oberfläche in einen linearen Druckanstieg überzugehen. Auch im gealterten, d. h. stationären Betriebszustand kommt es in der ersten Filtrationsphase, direkt nach der Abreinigung zu einer Einlagerung von Partikeln im Inneren des Filtermediums. In dieser Phase liegt jedoch oft ein gegenüber der Phase der kuchenbildenden Filtration deutlich erhöhter Differenzdruckanstieg mit konvexem Verlauf der Differenzdruckkurve vor. Auch der Restdruckverlust, gemessen direkt nach der Abreinigung, ist im stationären Betriebszustand gegenüber dem Betriebszustand während der ersten Filtrationszyklen deutlich erhöht.
  • Weiterhin sind Nadelvliese bekannt, bei denen das Nadelvlies Anteile an Mikrofasern mit Titern von 0,5–1,5 dtex aufweist. Diese als Mikrofasermedien bezeichneten Nadelvliese werden bevorzugt bei höheren Anforderungen an den Abscheidegrad eingesetzt. Dies gilt auch für Schlauchfiltermedien aus gewebe- oder nadelvliesverstärkten ePTFE Membranen. Ein weiterer Anwendungshintergrund bei Hochtemperaturanwendungen (Gastemperaturen bis 260°C) sind geringe Kosten im Vergleich zu reinen PTFE-Nadelvliesen. Membranen aus ePTFE weisen im Vergleich zu textilen Medien wie Nadelvliesen ein geringeres Eindringen von Partikeln in das Innere des Mediums auf. Dem steht jedoch ein höheres Differenzdruckniveau bereits des unbeladenen Mediums gegenüber sowie, bei Einsatz in Niedertemperaturanwendungen unterhalb 150°C, deutlich höhere Kosten.
  • Die im Stand der Technik beschriebenen technischen Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz von Entstaubungsanlagen setzen vor allem am spezifischen Druckluftbedarf an, und versuchen diesen zu reduzieren. Der Energiebedarf zur Erzeugung der Druckluft ist jedoch, bezogen auf den Gesamtenergiebedarf der Entstaubungsanlage, relativ gering. Hingegen wird der größte Teil des Energiebedarfs durch den Hauptventilator und damit durch den Druckverlust verursacht, der mit der Aufrechterhaltung des Differenzdrucks zwischen Roh- und Reingasseite der Schlauchfilteranlage verbunden ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Verfahrens, welches den Betrieb druckstoßabgereinigter Schlauchfilter bei deutlich reduziertem Druckverlust und damit Energiebedarf für den Hauptventilator ermöglicht. Das Differenzdruckniveau zwischen Rohgas- und Reingasseite soll gesenkt werden, jedoch ohne negative Auswirkungen auf die Reingaskonzentration, d. h. die für die jeweilige Entstaubungsaufgabe erforderlichen Emissionsgrenzwerte sollen eingehalten werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen vorgeschlagen, dass das Filtermedium auf der Anströmseite einen Anteil polymerer oder anorganischer Mikrofasern mit einem Titer ≤ 1,5 dtex von mehr als 10 Massenprozent bezogen auf die Masse des sich zwischen der Rohgasseite und dem Stützgewebe befindenden anströmseitigen Filtermediums aufweist, und dass die Zykluszeit zwischen zwei Druckstößen der periodischen Druckstoßabreinigung nicht mehr als 150 s beträgt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Betrieb von druckstoßabgereinigten Schlauchfiltern bei deutlich reduziertem Druckverlust und damit Energiebedarf für den Hauptventilator. Das Differenzdruckniveau lässt sich auf 3–8 hPa absenken. Die so erzielte Verbesserung der Energieeffizienz hat keine negativen Auswirkungen auf die Reingaskonzentration, d. h. die für die jeweilige Entstaubungsaufgabe erforderlichen Emissionsgrenzwerte werden sicher eingehalten. Auch ergeben sich in Bezug auf den Lebenszyklus der Filteranlage wirtschaftliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Verfahren.
  • Das Verfahren kann im Offline- oder im Online-Betrieb durchgeführt werden. In beiden Fällen kann durch eine bedarfsgerechte Steuerung, die sogenannte Vordruckregelung, die Anlage nachgeregelt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren. Darin zeigen:
  • 1 in schematischer Darstellung eine Schlauchfilteranlage;
  • 2 einen Schnitt durch ein mehrlagig aufgebautes Filtermedium entsprechend der Einzelheit II in 1;
  • 3 den Differenzdruckverlauf innerhalb eines Filtrationszyklus mit drei unterschiedlichen Filtermedien und
  • 4 eine Darstellung der Betriebsweise des Verfahrens unter Gegenüberstellung eines zum Stand der Technik zählenden, bekannten Verfahrens.
  • Das in 1 schematisch dargestellte Staubfilter kann aus mehreren Modulen bestehen, von denen auf der Zeichnung zwei Module 1, 2 wiedergegeben sind. Jedes Modul 1, 2 des Staubfilters besteht, durch einen horizontalen Trennboden 4 getrennt, aus einem unterhalb angeordneten Rohgasraum 5 und einem oberhalb angeordneten Reingasraum 6. Mittels eines Ventilators 7 wird das Reingas aus dem Reingasraum 6 abgezogen. Die Grenze zwischen Rohgasraum und Reingasraum bildet neben dem Trennboden 4 eine Vielzahl von Filterschläuchen 10, die jeweils in Öffnungen des Trennbodens 4 von oben her eingesetzt sind, so dass die Filterschläuche 10 kerzenartig in den Rohgasraum 5 hinab ragen. Jeweils mehrere der Filterschläuche 10 können auch zu Bündeln zusammengefasst angeordnet sein. Die Filterschläuche 10 sind innen durch Stützkörper abgestützt. Diese sind als Stützkörbe gestaltet, die der Strömung keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzen.
  • Zur Abreinigung des sich mit der Zeit außen an den Filterschläuchen 10 bildenden Filterkuchens befindet sich oberhalb jedes einzelnen Filterschlauchs 10 eine Injektordüse 11. Die Injektordüse 11 kann Bestandteil eines so genannten Coanda-Injektors sein, wie er im Einzelnen in der EP 0 034 645 A1 beschrieben ist. Ein solcher Injektor gibt, durch ein schnell schaltendes Magnetventil gesteuert, einen impulsartigen Druckluftstoß von nicht mehr als 200 ms Dauer in die Öffnung 12 des Filterschlauchs 10 ab, wodurch sich dieser kurzzeitig bläht, und der an der Außenseite anhaftende Filterkuchen abgeworfen wird.
  • Diese Reinigung kann entweder während des laufenden Betriebs des jeweiligen Moduls 1, 2 erfolgen (Online-Betrieb), oder aber bei jeweils abgeschaltetem Modul (Offline-Betrieb). Im Offline-Betrieb wird die durch den ununterbrochen laufenden Ventilator 7 erzeugte Durchströmung vorübergehend unterbrochen, wozu an dem Modul 1, 2 rohgasseitig und/oder reingasseitig Absperrorgane in Gestalt von Klappen 13, Schiebern oder Ventilen vorgesehen sind, durch deren Betätigung ein vorübergehender Strömungsstillstand im jeweiligen Modul erreicht wird. Die Filtereinheiten bestehen aus zwei oder mehr Modulen, von denen sich mindestens ein Modul abschalten lässt. Dieser sogenannte Offline-Betrieb wird solange aufrechterhalten, bis sich das infolge des Druckluftimpulses vom Filterschlauch 10 gelöste Material im Wesentlichen im Filtergutaustrag 14 des Moduls 1, 2 abgesetzt hat. Sodann wird das Modul 1, 2 wieder in den Filterbetrieb des Staubfilters zugeschaltet.
  • Der Energieverbrauch des Staubfilters wird maßgeblich durch die Antriebsenergie des Ventilators 7 bestimmt, die wiederum vom Differenzdruck zwischen dem Druck im Rohgasraum 5 und dem Druck im Reingasraum 6 abhängt. Für diesen Differenzdruck entscheidend ist der Druckabfall beim Hindurchtreten des zu reinigenden Gases durch das Filtermedium des Filterschlauchs 10 und die innere Beladung des Mediums mit Partikeln. Insofern kommt auch dem Filtermedium, aus dem der Filterschlauch besteht, eine große Bedeutung hinsichtlich der Energieeffizienz der Gesamtanlage zu.
  • Der Aufbau des Filtermediums ist in 2 dargestellt. Das Filtermedium 20 besteht aus zwei übereinanderliegenden und mittels geeigneter Verfestigungsverfahren miteinander verbundenen Faserschichten 21, 23 und einer zwischen den Faserschichten 21, 23 angeordneten Gewebe-Stützlage 22. Dabei ist das dem Rohrgasraum zugewandte, anströmseitige Filtermedium 21 ein zu mindestens 80 Massenprozent aus Fasern bestehendes Vlies, das durch übliche Verfahren verfestigt sein kann, z. B. durch Vernadeln, wobei mindestens 10 Massenprozent der Fasern des Filtermediums 21 einen Titer ≤ 1,5 dtex aufweisen. Das in Richtung der Reingasseite weisende, abströmseitige Filtermedium 23 ist ein zu mindestens 80 Massenprozent aus Fasern bestehendes Vlies, das durch übliche Verfahren verfestigt sein kann, z. B. durch Vernadeln.
  • Sowohl das Stützgewebe 22 als auch die Faserschichten 21 und 23 können polymere Fasern, anorganische Fasern oder Mischungen von polymeren und anorganischen Fasern enthalten. Das aus drei Lagen bestehende Filtermedium ist durch übliche Verfahren, z. B. Vernadeln oder Wasserstrahlvernadeln verfestigt, so dass das Nadelvliesmedium hohe Zugfestigkeiten aufweist.
  • Zur Verdeutlichung des Verfahrens zeigt 3 beispielhaft den Differenzdruck zwischen Roh- und Reingasseite bei Verwendung verschiedener Filtermedien und Prüfung gemäß der deutschen VDI-Richtlinie 3926. Die Differenzdruckverläufe beziehen sich auf den sogenannten gealterten Zustand, d. h. nach Beaufschlagung mit 10000 Zyklen. Hierbei kann von einem stationären Betriebszustand ausgegangen werden, der sich auch im Praxisbetrieb nach einer gewissen Einlaufzeit einstellt.
  • Das Filtermedium A ist ein gewebeunterstütztes Nadelvliesmedium mit Fasern, die einen Titer > 1,5 dtex aufweisen. Ein derartiges Nadelvliesmedium kann im Einsatz in Schlauchfilteranlagen als aktueller Industriestandard bezeichnet werden. Die relativ hohe Einlagerung von Partikeln in den anströmseitig angeordneten Faserschichten führt sowohl zu einem relativ hohen Restdruckverlust Δp0,1, der durch den Strömungswiderstand des Mediums direkt nach der Druckstoßabreinigung verursacht wird, als auch zu einem überproportionalen Anstieg des Differenzdrucks bevor die Phase des linearen Anstiegs bei reiner Kuchenfiltration erreicht wird.
  • Das Filtermedium C ist ein gewebeunterstütztes Nadelvliesmedium mit laminierter ePTFE Membran auf der Rohgasseite. Die ePTFE Membran weist eine mikroporöse Struktur mit einer mittleren Porengröße auf, die die mittlere Porengröße des Filtermediums A um ca. eine Größenordnung unterschreitet. Durch die relativ kleinen Poren kann von einer geringen Einlagerung von Partikeln im Inneren des Filtermediums ausgegangen werden. Durch die relativ geringe Oberflächenporosität ist jedoch der Restdruckverlust Δp03 deutlich höher als beim Filtermedium A. Mit beginnender Bestaubung kann auch hier ein überproportionaler Differenzdruckanstieg (konvexer Verlauf der Differenzdruckkurve) festgestellt werden, bevor die rein kuchenbildende Filtrationsphase mit linearem Differenzdruck erreicht ist. Dies lässt auf eine Partikeleinlagerung im Inneren der Membran schließen. Diese ist im Vergleich zum Filtermedium A deutlich schwächer ausgeprägt. Durch die identische Größenordnung des Durchmessers der Poren und der abgeschiedenen Partikel der Feinstfraktion hat die relativ geringe Partikeleinlagerung aber einen hohen Strömungswiderstand zur Folge.
  • Bei Einsatz des Filtermediums 20 gemäß 1 und 2 werden während des gesamten Filtrationszyklus deutlich geringere Differenzdrücke erreicht, Filtermedium B in 3. Durch die Anordnung von Mikrofasern im Bereich der anströmseitigen Faserschichten können einerseits die Einlagerung von Partikeln gegenüber Filtermedium A deutlich reduziert werden, und andererseits Verblockungsmechansimen wie im Fall des Filtermediums C weitgehend vermieden werden. Damit zeigt das Filtermedium B erstens den niedrigsten Restdruckverlust (Δp0,2) aller oben genannten Filtermedien und weist zweitens keinen oder einen nur sehr schwach ausgeprägten konvexen Anteil der Differenzdruckkurve auf. Die kuchenbildende Filtration beginnt mit linearem Differenzdruckanstieg unmittelbar oder relativ kurz nach der Abreinigung. In Kombination mit einer gegenüber bekannten Betriebsweisen deutlich verkürzten Zykluszeit kann der durch das Filtermedium und die Staubbeaufschlagung verursachte Differenzdruck um mehr als den Faktor 2 reduziert werden.
  • 4 zeigt exemplarisch den Vergleich der bisher üblichen Betriebsweise mit Zykluszeiten zwischen 120 s und 3600 s (dargestellt hier eine Zykluszeit von 300 s) mit der Betriebsweise und dem Filtermedium des erfindungsgemäßen Verfahrens (dargestellt hier eine Zykluszeit von 100 s). Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbare Differenzdruckniveau Δp (Differenzdruckverlauf 2 in 4) ist im Vergleich zu einem heute üblichen Verfahren (Differenzdruckverlauf 1 in 4) um den Faktor 5 geringer. Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Filtermedium 20 weist weiterhin, aufgrund des Mikrofaseranteils in der anströmseitigen Filterlage 21, höhere Fraktionsabscheidegrade auf als das Filtermedium A (3). Damit werden die geforderten Reingaskonzentrationen auch bei einer Verkürzung der Zykluszeit auf Werte von 100 s und weniger sichergestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1404434 B1 [0005, 0007]
    • - EP 0034645 A1 [0006, 0006, 0025]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - F. Löffler: Staubabscheiden, G. Thieme Verlag, Stuttgart-New York (1988) [0008]
    • - F. Löffler: Staubabscheiden, G. Thieme Verlag, Stuttgart-New York (1988) [0009]
    • - Entstaubungstechnik, Intensiv-Filter Taschenbuch der Intensiv-Filter GmbH & Co. KG (Herausgeber) 3. Auflage (1989) [0009]
    • - deutschen VDI-Richtlinie 3926 [0030]

Claims (5)

  1. Verfahren zur Abreinigung von Filtern für staubbeladene Gasströmungen, mit mehreren durch innenliegende Stützkörbe abgestützte Filterschläuchen (10), die von außen nach innen durchströmt werden, aus einem textilen Nadelvlies-Filtermedium aus polymeren Fasern mit integriertem Stützgewebe bestehen und eine Luftdurchlässigkeit von 30–500 l/(dm2min) im Neuzustand aufweisen, und bei denen die sich an der Außenseite ablagernde Partikelschicht mittels periodischer Druckstoßabreinigung entfernt wird, wobei der bei der Druckstoßreinigung über die offene Seite des Filterschlauchs (10) zugeführte Druckimpuls eine Dauer von nicht mehr als 200 ms aufweist und der Vorlagedruck der zur Abreinigung verwendeten Druckluft zwischen 0,3 und 7 bar beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (21) auf der Anströmseite einen Anteil polymerer oder anorganischer Mikrofasern mit einem Titer ≤ 1,5 dtex von mehr als 10 Massenprozent bezogen auf die Masse des sich zwischen der Rohgasseite und dem Stützgewebe (22) befindenden anströmseitigen Filtermediums (21) aufweist, und dass die Zykluszeit zwischen zwei Druckstößen der periodischen Druckstoßabreinigung nicht mehr als 150 s beträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zykluszeit zwischen zwei Druckstößen der periodischen Druckstoßabreinigung nicht mehr als 100 s beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der konstante Differenzdruck nicht mehr als 800 Pa beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abreinigung im Offline-Betrieb erfolgt, indem die Gasströmung zwischen Reingasraum und Rohgasraum vorübergehend unterbrochen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Offline-Betriebs eine Vordruckregelung erfolgt.
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