Ausweitung des Einsatzgebietes Sinterlamellenfilter: Reine Oberflächenfiltration bis 160 °C

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Herding GmbH Filtertechnik

EBRO ARMATUREN Gebr.Bröer GmbH

Der Sinterlamellenfilter Herding Beta bietet nun die bewährten Eigen-​schaften der gesinterten Starrkörper-Filtermedien auch für hohe Betriebstemperaturen an. Dies eröffnet neue Anwendungen.

Seit vielen Jahrzehnten stehen Herding Sinterlamellenfilter für die reine Oberflächenfiltration. Diese Eigenschaften werden durch eine in die Oberfläche des starren Filtermediums homogen eingelagerte Beschichtung als filteraktive Schicht erzielt. Damit gibt es keinerlei Affinität zur irreversiblen Einlagerung von Feinpartikeln im eigentlichen Filtermedium.

Die Kombination aus der Sinterstruktur und der eingebetteten auf die Anwendung abgestimmten Beschichtung, sorgt für die hohe Wirkung und Langlebigkeit des Sinterlamellenfilters. Gewährleistete Reingaswerte an der Nachweisgrenze sprechen für sich und dies selbst bei feinsten Stäuben. Der filtrationsbedingte Verschleiß ist auf ein Minimum reduziert, da das widerstandsfähige Filtermedium nicht der permanenten Walkarbeit konventioneller flexibler Medien unterliegt. Die starre Matrix in Verbindung mit der filtrationsaktiven Schicht bleibt über den gesamten Lebenszyklus erhalten und erfahrungsgemäß unbeschädigt, selbst beim Einsatz bei abrasiven Stäuben und Partikelfrachten. Dieser Umstand bedingt eine weitere Eigenschaft des starren Mediums mit Oberflächenbeschichtung.

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Bei konventionellen Filtersystemen, die eine Gefahr von Havarien auf Grund von Staubdurchbrüchen bergen, gibt die Literatur für den Reingasraum der filternden Abscheider die Staub-Ex-Zone 22 an. Bei der formstabilen Ausführung des Sinterlamellenfilters von Herding hingegen besteht ein solches Verhalten nicht. Das Filtermedium wirkt als Staub-Ex-Zonen-Sperre. Im Reingasraum liegt damit keine staubexplosionsfähige Atmosphäre und somit auch keine Staub-Ex-Zone vor. Dies wird in der VDI 2263, Blatt 6 und Blatt 6.1 beschrieben und bestätigt die nachhaltige, passive und aktive Sicherheit dieser Technologie.

Hohe Messlatten bei Fähigkeit und Zähigkeit

Zielrichtung bei der Entwicklung neuer Filtermedien war es, die bewährte Leistung der klassischen Sinterlamellenfilter auf weitere Einsatzgebiete auszuweiten sowie neue Branchen, Bereiche und Märkte zu erschließen. Da die klassischen Herding-Sinterlamellenfilter mit Matrix-Grundwerkstoffen auf PE-Basis per Definition bis 70 °C Betriebstemperatur und als thermostabilisierte Variante bis 100 °C einsetzbar sind, ergab sich eine Lücke im Portfolio für Anwendungen oberhalb dieser Temperaturen. Es galt demnach eine Entwicklung voranzutreiben, welche die Eigenschaften der Sinterlamellenfilter mit Einsatztemperaturen oberhalb von 100 °C kombiniert. Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeit fokussierte sich zu Beginn auf die Suche nach geeigneten Werkstoffen, die zudem fertigungstechnischen Ansprüchen gerecht werden mussten. Weiter standen Resistenzen gegen chemischen und thermischen Angriff, die homogene Sinterfähigkeit und hohe Messlatten in Bezug auf Festigkeit und Zähigkeit auf dem Anforderungsprofil. Nach Schaffung der Materialbasis lag der Entwicklungsschwerpunkt darauf, die für die Starrkörper-Filtermedien typischen Merkmale bei den Filtrationseigenschaften wie konstante Druckverluste, hohe Abscheidegrade und alle sonstigen Merkmale zu realisieren.

Erweiterung des Einsatzbereiches für Sinterlamellenfilter

Vor rund zwei Jahren wurde das neue Filtermedium Herding Beta in den Markt eingeführt. Dieses patentierte Filtermedium auf Basis einer Sintermatrix aus PPS ermöglicht nun die Nutzung aller bekannten Merkmale des klassischen Sinterlamellenfilters bis zu einer Dauereinsatztemperatur von 160 °C. Der Filter ist äußerst beständig gegen chemische Angriffe und Hydrolyse sowie bezüglich der pH-Beständigkeit im Bereich von 1 bis 10. Absolut konstante Betriebsbedingungen sind mit dem Herding Beta auch für Betriebstemperaturen bis 160 °C möglich. Das Filtermedium ermöglicht Staubkonzentrationen im Reingas von kleiner als 0,5 mg/Bm³, selbst bei sehr feinen Stäuben, wodurch nachgeschaltete Aggregate (z. B. Wärmetauscher) geschützt werden. Zudem lässt sich das neue Filtermedium mit gemindertem Abreinigungs-Vordruck betreiben; wesentlich geringere Betriebskosten erhöhen somit signifikant die Energieeffizienz. Das Filtermedium ist, wie auch der klassische Sinterlamellenfilter, absolut faserfrei und damit ideal für eine kontaminationsfreie Materialrückgewinnung.

Im Dauerbetrieb bewährt

Der offiziellen Markteinführung Mitte 2021 gingen zahlreiche Technikums-Versuche, Pilotanlagen und erste Realanlagen bei Kunden voraus. So wurde bereits im Oktober 2018 die erste Produktionsanlage zur Absaugung eines Sprühtrockners mit 10.000 Bm³/h in Betrieb genommen, nachdem man zuvor sechs Monate lang eine Bypass-Pilotanlage betrieben hatte. In der Zwischenzeit sind in mehr als 70 Anlagen Sinterlamellenfilter des Typs Herding Beta verbaut. Neben Filteranlagen zur Absaugung von Biomasse-Verbrennungsanlagen sind zahlreiche Anlagen in der Batterieindustrie zu finden, die feinste und abrasive Produkte filtrieren. Hierbei lässt sich selbst bei der ältesten Anlage nach knapp drei Jahren Dauerbetrieb in keiner Weise eine Abnahme der Filtrationseffizienz feststellen. Ferner wurden Produktfilter für Drehrohröfen, Fließbetttrockner, Schaufeltrockner und Hochtemperaturmühlen, teils mit lebensmittelkonformer Ausführung realisiert. Zu den anspruchsvolleren Anlagen zählen zwei im vergangenen Jahr gelieferte Rundfilter, die Carbon Black aus nahezu reinem Wasserstoffgas bei 140 °C Betriebstemperatur abscheiden. Neben der Herausforderung, eine Jet-Pulse-Abreinigung der Filterelemente mit dem Prozessgas zu realisieren, konnten auch die hohen Anforderungen an die Gasdichtheit des Systems erfüllt werden. 

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