Het afscheiden van stofdeeltjes uit een gasstroom wordt veelal toegepast om twee redenen:
- Beheersen van stofemissie ter verbetering van de werkomstandigheden en/ of bescherming van het milieu.
- Terugwinnen van (al dan niet waardevolle) stoffen, zoals bij pneumatisch transport systemen.
Voor stofafscheiding zijn diverse apparaten beschikbaar zoals scrubbers, elektrostatische afscheiders, centrifugale afscheiders (cyclonen), afscheiders op basis van inertie en filterinstallaties. Wij beschrijven hier de principes van stofafscheiding en bijbehorende apparaten welke, vanwege de productiemogelijkheden en de werkingskarakteristieken, maximale efficiency geven m.b.t. de kosten/ baten verhouding.
In de basis bestaat een filterinstallatie uit een “vuile lucht” kamer met filterelementen en een “schone lucht” kamer met reinigingsmechanisme om het afgescheiden stof af te verwijderen van het filtermateriaal.
Afscheidingsmechanismen
- Diffusie
- Inertie (massatraagheid)
- Interceptie
- Zeefeffect
Afscheiding van vaste deeltjes door filtratie gebeurt in twee stappen:
- Oppervlakte filtratie: hoofdzakelijk gebaseerd op afzetting van deeltjes op de oppervlakte door botsing mét of de zeeffunctie ván het filtermedium. Hierdoor vormt zich een stofkoek die meehelpt aan het verhogen van de filterefficiency. Zo wordt voorkomen dat fijne deeltjes de poriën verstoppen.
- Dieptefiltratie: de dikte van het filtermedium is bepalend voor de weg die de stofdeeltjes moeten afleggen. Hoe langer deze weg, des te groter is de kans dat interceptie of zeefeffect plaatshebben.
De belangrijkste aandachtspunten bij het selecteren van filtermedia zijn:
- Efficiency – het vermogen om deeltjes af te scheiden uit een gasstroom.
- Drukverlies – van invloed op het energieverbruik en volumestroom.
- Accumulatie – hoeveel stof kan worden opgeslagen tússen de reinigingscycli.
In het algemeen kan men stellen dat filterelementen regelmatig en geregeld gereinigd moeten worden om een optimale werking te blijven behouden.
Reiniging van het filtermedium kan op meerdere wijzen worden uitgevoerd:
- Mechanische beweging (schudden of kloppen).
- Omkering van de gasstroom.
- “Pulse Jet” -reiniging; m.b.v. perslucht of stikstof (explosieve omgeving).
Vervanging van de filterelementen is nodig als het afscheidende vermogen niet meer zeker is t.g.v. slijtage (abrasieve stoffen) of verandering in de porositeit (chemische aantasting), óf als zelfs na “downtime” reiniging de verschildruk te hoog blijft (filtermedium is verstopt).
Zodra de karakteristieken van de te filteren gasstroom (eigenschappen van de stofdeeltjes, belading, dichtheid, viscositeit, debiet, temperatuur, druk etc.) bekend zijn, kunnen het meest geschikte filtermedium en type stofafscheider geselecteerd worden.
De meest toegepaste filtermedia zijn:
- Cellulose (papier)
- Textiel
- Naaldvilt
- textielvlies door samensmelting van bicomponentvezels (spunbonded)
De materialen waaruit deze filtermedia zijn opgebouwd - meestal polypropyleen of polyester – kunnen óók nog behandeld zijn met coatings of een oppervlaktemembraan. Hiermee worden de lossende eigenschappen verbeterd (PTFE - Teflon®), geleidbaarheid (afvoeren statische elektriciteit/ antistatische eigenschappen) of vlamvertragende functie verkregen.
Uitvoering van filterelementen:
- Patroon
- Zak/ envelop
- Slang – rond of elliptisch
- Polypleat® (plaatvorm)
Typen stofafscheiders
Cycloontype voorafscheide
Drop-out Box
Natte wasser
Natte scrubber
Patronenfilter
Slangenfilter
Elektrostaat
