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GRUNDLAGEN DER ENTSTAUBUNG

Infastaub Know-how:

2 Infastaub Know-How: Grundlagen der Entstaubung

Mit dem Kompaktlexikon

„Infastaub Know-How:Grundlagen der Entstaubung“

hat ein Autorenteam von Infastaub ein einmaliges Nachschlagewerk zum Thema Ent-staubung geschaffen. Es vermittelt ein umfassendes Wissen über Entstaubung und Filtertechnik sowie deren Randgebiete.

Autoren und RedaktionJürgen TautzAstrid MerkelbachDr. Oliver FussBernhard VossTorsten UhrigPeter Richter

Copyright 2019 Infastaub GmbH

Technische Änderungen vorbehaltenLex.01.DE.10.19.

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3Infastaub Know-How: Grundlagen der Entstaubung

Inhalt1. Allgemeines.................................................................42. Speicherfilter................................................................83. Regenerierbare Filter..................................................94. Filterabreinigung.......................................................165. Filtermedien...............................................................226. Planungshinweise......................................................357. Containment..............................................................398. Explosionsschutz.......................................................419. Gesetzliche Bestimmungen......................................4510. Schüttgewichte.........................................................5211. Produktübersicht Infastaub-Filtergeräte.................61

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1. Allgemeines

1.1 Staubhaltige GaseIn vielen industriellen Prozessen dient Luft als Arbeitsmedium und wird dabei in der Zusam-mensetzung verändert bzw. nimmt Fremdstof-fe auf, z. B. bei der pneumatischen Schüttgut-förderung. Viele Stäube sind gesundheitsschädlich, to-xisch oder explosionsfähig und schädigen da-durch Mensch und Umwelt. Soll die Luft später

wieder aus dem Prozess in die Atmosphäre zurückgeführt werden, müssen die Fremd-stoffe dieser Luft entzogen werden. Oft wird als Arbeitsmedium auch ein anderes Gas ver-wendet, beispielsweise Stickstoff. Auch dann müssen die Fremdstoffe gefiltert werden, um entweder das gereinigte Gas in den Prozess zu-rückführen zu können oder wertvolle Produkte zurückzugewinnen.

1.2 IndustriestäubeDie in den staubhaltigen Gasströmen enthal-tenen Staubpartikel können in der Regel ein Korngrößenspektrum von 0,01 bis 1.000 µm aufweisen.

Große Moleküle

Tabakrauch

Nebel

Gießerei-Staub

Zementprozess

Ölnebel

Farbpigmente Kohlenstaub

Kalkstaub

SandFeuerungsstaub (Flugasche)

Chemiestaub

Regen

Korngröße

Zinkoxidrauch Schwerer Industriestaub

Aluminiumschmelzofen

Schweißrauch

0,001 0,01 0,1 1,0 10 100 1000 µm

MPPS 0,1-0,3 µm *

*MPPS: Most penetrating particle size.Partikelbereich um 0,1 bis 0,3 µm. In diesem Bereich lassen sich Partikel am schwersten abscheiden (Abscheideminimum). Dies ist unabhängig vom Filtermaterial und der Filterkonfektion. Aus diesem GrundsinddiePrüfaerosolefürSchwebstofffilterindiesemPartikelbereichangesiedelt.

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1.3 Technische Verfahren zur StaubabscheidungDie Trennung von Staubpartikel und Gas erfolgt durch unterschiedliche Entstaubungsverfahren:• Schwerkraftabscheider

(z. B. Absetzkammer)• Zentrifugalkraftabscheider

(z. B. Zyklon)• Nassabscheider

(Rotationswäscher, Hochleistungswäscher, etc.)• Elektrische Abscheider

(Elektrofilter)• Filternde Abscheider

(Gewebe, Vliese, Nadelfilze ohne HEPA-Qualitäten)

Abscheidegrade unterschiedlicher Entstaubungsverfahren. Die Abscheidegrade stehen immer in Ab-hängigkeit zur Korngröße. (Matthias Bank, Basiswissen Umwelttechnik, 2006)

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1.4 Grundlagen der Partikelabscheidung von Filtern„Für den Transport der Partikel an die Kollek-toren kommen prinzipiell Trägheitskräfte, auf der Diffusion beruhende Kräfte und elektri-sche Kräfte in Betracht. Des Weiteren spielt der Sperreffekt, das heißt ein Auftreffen allein aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Partikel, eine Rolle.“

Für eine Abscheidung ist neben dem Auftref-fen auch das Haften der Partikel an den Kol-lektoren entscheidend. Die hier erwähnten Mechanismen werden in der VDI 3677 Blatt 2 ausführlich beschrieben.

Mit zunehmender Staubeinlagerung nimmt die Wechselwirkung der Partikel untereinan-der zu. Die Abscheidung kann durch das Sys-tem Partikel/Einzelkollektor nicht mehr be-friedigend beschrieben werden; es kommt zu Dendritenwachstum und Brückenbildungen. Bei weiterer Staubzugabe erfolgt die Abschei-dung nahezu ausschließlich durch den Sperr-effekt an der Oberfläche des Filtermediums in dem dort gebildeten Filterkuchen. Die Ab-scheideleistung von Gewebefiltern verbessert sich entscheidend mit der Zeit, das heißt mit der pro Flächeneinheit des Filtermediums ab-geschiedenen Partikelmasse.

Quelle: VDI 3677, Blatt 1, Filternde Abscheider, Oberflächen-filter

Siebeffekt

Partikel bleiben aufgrund ihrer Größe zwischen den Filterfasern hängen.Quelle: Wikipedia

Trägheitseffekt

Größere Partikel folgen nicht dem Luftstrom (um die Filterfaser herum), sondern prallen aufgrund ihrer Trägheit dagegen und bleiben haften.Quelle: Wikipedia

Sperreffekt

Kleinere Partikel, welche dem Luftstrom um die Faser folgen, bleiben haften, wenn sie der Filterfaser zu nahe kommen.Quelle: Wikipedia

Diffusionseffekt

Sehr kleine Partikel (< 1μm) folgen nicht dem Luftstrom, sondern haben durch ihre Zusam-menstöße mit den Luftmolekülen eine der Brownschen Bewegung ähnliche Flugbahn und stoßen dadurch mit den Filterfasern zusam-men, wobei sie haften bleiben.Quelle: Wikipedia

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2. Speicherfilter

Der Einsatz von Speicherfiltern eignet sich aus wirtschaftlicher Sicht für niedrige Staub-massenkonzentration bis max. 5 mg/m³. Aufgrund der Staubfeinheit und der geringen Staubmasse werden die staubbeladenen Filter nicht abgereinigt und müssen bei Erreichen der Sättigungsgrenze ausgewechselt werden. Überwiegend werden Speicherfilter im Bereich

der allgemeinen Raum- und Prozesslufttechnik eingesetzt.Eine weitere häufige Verwendung sind Sicher-heitsfilterstufen (2. Filterstufe) zur Verbesse-rung der Reststaubwerte oder zum Schutz bei einem Filterdurchbruch der vorgeschalteten Filterstufe.

Speicherfilter

Abreinigung ohne

Typische ParameterReststaubkonzentrationPartikelgrößenverteilungTemperaturAbscheidegrad

0,001 bis 5 mg/m³mehrheitlich > 0,1 bis 100 µm-40 bis 400 °C40 % bis 99.99995 %

Filtermedien

GlasPES (Polyester)PP (Polypropylen)nassgelegte Vliese Composite-Produkte

Typische KenngrößenFlächengewichtStationärer Differenzdruck

50 bis > 600 g/m²20 bis 500 Pa

Geometrie

FiltermattenFilterkassettenKompaktfilterPanel-FilterPatronenfilterFiltertaschen

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Regenerierbare Filter werden bei der Abschei-dung von Feststoffpartikeln aus Gasen einge-setzt, wenn in hohen Konzentrationen staub-beladene Abluft gereinigt werden soll. Die Reinigungswirkung beruht auf der sogenann-ten Oberflächenfiltration. Dabei erfolgt die Ab-scheidung der Partikel hauptsächlich an der Oberfläche der Filtermedien und im Verlauf der Filtration zusätzlich an der sich ausbildenden Partikelschicht (Staubkuchen). Nach Erreichen eines vorgegebenen Druckverlusts oder in fest definierten Intervallen werden die Filtermedien abgereinigt, sodass der Filtrationsprozess bei niedrigen Druckverlusten fortgesetzt werden

kann. Der abgeschiedene Staub kann zurück-gewonnen oder entsorgt werden. Die Bauformen von regenerierbaren Filtern unterscheiden sich in der geometrischen An-ordnung der Filtermedien, der Gasführung und der Abreinigungsart.Eine weitere Unterteilung filternder Abscheider erfolgt nach Art und Konfektionierung des Fil-termaterials. Bezüglich der Art der Filtermedi-en wird zwischen Schlauchfilter, Taschenfilter, Patronenfilter, Lamellenfilter, Kassettenfilter und Starrkörperfilter/Sinterelemente unter-schieden.

Regenerierbare Filter

AbreinigungRüttelnRückspülungDruckluftstoß

Typische ParameterReststaubkonzentrationPartikelgrößenverteilungTemperatur

0,001 bis 20 mg/m³ (HEPA-Qualität < 0,001 mg/m³)< 0,1 bis 100 µm-40 bis +260°C

Filtermedien

Kunstfaser-NadelfilzeKunstfaser-Spinnvliese (Spunbound-Vlies)PTFE-Membranpapierartige VlieseSinterkunststoffeSintermetalleMetallvliese

Typische KenngrößenFlächengewicht (ohne Sinterfilter)FilterflächenbelastungDifferenzdruck bei InbetriebnahmeStationärer Differenzdruck

150 bis > 700 g/m³30 bis 180 m³/m² h200 bis 500 Pa*500 bis 1.500 Pa*

Geometrie

SchlauchfilterTaschenfilterPatronenfilterLamellenfilterKassettenfilterStarrkörperfilter/Sinterelemente

*Bei Sinterfilterelementen fabrikatsabhängig, z. T. deutlich höher

3. Regenerierbare Filter

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3.1 Funktionsweise filternde AbscheiderDas partikelbeladene Gas durchströmt die Filterelemente in aller Regel von außen nach innen. Durch den Gasstrom setzen sich die festen Partikel außen auf den Filtermedien ab. Dabei baut sich eine Staubschicht - der sogenannte Filterkuchen - auf.Periodisch müssen die Filtermedien abge-reinigt werden. Beim Abreinigen wird durch kurze Druckluftimpulse bzw. mechanische Rüttelbewegungen oder Rückspülen mit Luft der Staubkuchen wieder abgelöst. Die Staub-schicht fällt nach unten, z. B. über einen Auf-fangtrichter in einen Staubsammelbehälter, der regelmäßig entleert wird, oder in ein wei-terführendes Staubaustragssystem.

Funktion der FiltrationRohgas (m³/h)

Staub (g/m³)

Reingas (m³/h)

Reststaub (mg/m³)

Funktionsweise filternder Abscheider

abgeschiedener Staub (kg/h)

fällt

Filtrationsphase Abreinigungsphase

Rohgas Reingas

Filte

rmed

ium

Filte

rmed

ium

Filterwiderstand∆p

steigt∆p

Staubluft mechanischesRütteln

Druckstoß

oder

Gewebefilter mechanische Abreinigung

Kassettenfilter Rückspülabreinigung(1)

Filter Jet-Puls Abreinigung

Gasvolumen-strom > 500 m³/h 300 bis 30.000 m³/h 2 bis > 2.000.000 m³/h

Filterfläche > 5 m² 10 bis 300 m² 0,1 bis > 20.000 m²Filterflächenbe-lastung 0,7 bis 1,5 m³/(m² min) 0,5 bis 1,7 m³/(m² min) 0,5 bis 3 m³/(m² min)

Staubbeladung 0,5 bis 500 g/m³ < 1 g/m³ 0,5 bis 500 g/m³

Abreinigung

• Rütteln/Klopfen• geringer Energieein-

trag in das Filtermedium

• nur Offline

• Umkehrung Gasstrom• mittlerer Energieein-

trag in das Filtermedium

• Online durch Parallel-schaltung

• Druckstoß• hoher Energieeintrag

in das Filtermedium• Online oder Offline

Filtermaterialien GewebeMikroglasfaservlies oder Vlies mit PTFE-Membran

Nadelfilze, Vliese, Sinter-kunststoff

(1) Infastaub setzt die Rückspülabreinigung nur für abreinigbare Kassettenfilter des Typs MKR ein, worauf sich o. g. Zahlen beziehen. Spülluftfilter mit Filtertaschen bzw. sogenannten Flachschläuchen diverser Hersteller können Volumenströme bis 100.000 m³/h bei entsprechend großen Filterflächen bewältigen.

3.2 Typische Auslegungsparameter für Filter mit mechanischer Abreinigung, Rückspülabreinigung und Jet-Puls Abreinigung

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3.3 Konstruktive Ausführung von FiltrationsabscheidernFiltrationsabscheider bestehen als Stand-Alone-Einheiten grundsätzlich aus:• Filterkopf mit Regenerierungseinrichtung (in der Regel Druckluftabreinigung)• Zwischenboden zur Aufnahme der Filterelemente• Filterelementen• Gehäuse• Staubsammelraum• Staubaustrag in unterschiedlichen Ausführungen• Zusatzkomponenten: z. B. Abreinigungssteuerung, Austragsorgane, Ventilator

FiltrationsabscheidervonInfastaubindenAusführungenalsPatronenfilter,TaschenfilterundSchlauchfilter

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3.4 Geometrie von Schlauchfilter, Taschenfilter, Patronenfilter, Lamellenfilter und Kassettenfilter

3.4.1 SchlauchfilterBei Schlauchfiltern ist das Filterelement ein zylindrischer Schlauch. Die Filterschläuche werden in unterschiedlichen Durchmessern und Längen hergestellt. Sie decken das komplette Größen-ordnungsspektrum von < 0,1 m² bis zu > 100.000 m² Filterfläche ab. Schlauchfilter werden zur Filtration von Abluft bei niedrigen und mittleren Temperaturen bis ca. 260 °C eingesetzt. Das Schlauchfiltermedium hält bei der Durchströmung den Staub zurück. Die Filterschläuche werden regelmäßig - meist durch Druckluftimpulse - abgereinigt. Hierbei wird der Abreinigungseffekt des Druckluftimpulses zusätzlich durch das schlagartige Aufblähen des Filterschlauches verstärkt. Schlauchfilter eignen sich deshalb auch für klebrige bzw. stark adhäsive Stäube.

3.4.2 TaschenfilterTaschenfilter werden zur Entstaubung kleinerer Gasmengen eingesetzt. Die Einsatztemperaturen entsprechen einem Schlauchfilter. Das Filtermedium wird über ebene, plattenförmige Rahmen gespannt, die an einer Seite für den Reingasaustritt geöffnet sind. Die Durchströmung erfolgt von außen nach innen. Die Filtertaschen werden regelmäßig - meist durch Druckluftimpulse - abgereinigt. Hierbei wird der Abreinigungseffekt des Druckluftimpulses zusätzlich durch das schlagartige Aufblähen der Filtertasche verstärkt. Dieser Effekt ist beim Taschenfilter nur mi-nimal geringer als beim Schlauchfilter. Deshalb eignen sich auch Taschenfilter für klebrige bzw. stark adhäsive Stäube.

3.4.3 PatronenfilterPatronenfilter sind eine immer öfter eingesetzte Alternative zu Schlauchfiltern. Das Filtermedium wird sternförmig gefaltet und auf einen zylindrischen Stützkörper aufgebracht. Die Durchströmung erfolgt von außen nach innen, die Abreinigung per Druckstoß (Jet-Puls) oder Niederdruckspülung. Patronenfilter werden nur bei leicht abzureinigenden Stäuben eingesetzt, da andernfalls ein Ver-stopfen der Falten mit Staub möglich ist. Der Temperaturbereich ist begrenzt auf ca. 200 °C.

3.4.4 LamellenfilterLamellenfilter sind eine Alternative zu Taschenfiltern. Zwei gefaltete Filtermedien werden aufei-nander gelegt und an ihren Kontaktstellen miteinander verklebt oder verschweißt. Die Durch-strömung erfolgt von außen nach innen, die Abreinigung per Druckstoß (Jet-Puls) oder Nieder-druckspülung. Lamellenfilter werden wie Patronenfilter nur bei leicht abzureinigenden Stäuben eingesetzt, da andernfalls ein Verstopfen der Falten mit Staub möglich ist. Durch die größere Filterfläche als bei Filtertaschen können die Filtergehäuse kleiner und dadurch günstiger gebaut werden. Die Einsatztemperaturen liegen bei max. 130 °C.

3.4.5 StarrkörperfilterStarrkörperfilter bestehen meistens aus einem sehr luftdurchlässigen, gesinterten Kunststoff-gerüst, auf dem häufig eine PTFE-Membran auflaminiert ist. Die Staubabscheidung erfolgt dann nur an der Membran. Der darunterliegende, selbsttragende Starrkörper hat dann keine filternde Funktion. Einerseits kann die antiadhäsive PTFE-Membran auch bei klebrigen Stäuben einge-setzt werden, andererseits fehlt den Starrkörperelementen trotz Jet-Puls ein Aufblähen und damit eine kinetische Unterstützung des Abblasvorgangs.

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3.4.6 KassettenfilterBeim Kassettenfilter („HEPA-Filter“) tritt das staubbeladene Gas meist im unteren Teil in die Roh-gaskammer des Filtergehäuses ein und durchströmt zunächst die erste Filterstufe. Dabei wird der mitgeführte Feinstaub in den Faltungen der Filterkassette außen abgeschieden. Die Abreinigung der Filterkassette erfolgt pneumatisch. Ein Düsenrohr fährt über die gesamte Breite und Länge der Filterkassette langsam vor und wieder zurück. Die kontinuierlich ausströmende Druckluft bläst die Filterkassette nach unten hin aus und befreit die Filterelemente vom Staub. Der Einsatz beschränkt sich auf geringe Staubkonzentrationen (< 1,0 g/m³) und leicht abreinigbare Stäube. Das gereinigte Gas aus der ersten Filterstufe kann optional eine zweite, nicht abgereinigte Filter-stufe durchströmen (Sicherheitsfilter, Polizeifilter). Der Temperaturbereich beträgt max. 180 °C.

3.5 Betriebsverhalten filternder AbscheiderDas Betriebsverhalten einer Filteranlage hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, die bei der Auslegung eines Entstaubers zu berücksichtigen sind und einen maßgeblichen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems haben.

PrimäreEinflussgrößenChemische und physikalische Eigen-schaften des Trägergases korrosiv, trocken/Taupunkt

Chemische und physikalische Eigen-schaften der Partikel

Partikelgrößenverteilung, Dichte, Partikelform, Ab-rasivität, agglomerierend, faserig, hygroskopisch, klebrig, korrosiv, flüssige Aerosole vorhanden

Physikalische Eigenschaften des abge-schiedenen Staubs

Schüttdichte, brückenbildend, rieselfähig, Schüttwin-kel

Prozessparameter Volumenstrom, Rohgasstaubkonzentration, Be-triebsdruck, Temperatur

Betriebsweise der Anlage kontinuierlich, diskontinuierlich

Aufstellort abhängige Notwendigkeiten Maximalabmessungen Länge, Breite, Höhe (inkl. Filterwechsel-Freiraum)

Explosions- und brandtechnische Kenngrößen von Trägergas und Partikel

SekundäreEinflussgrößen

Sicherheitstechnische Rahmenbedin-gungen

Explosionsschutzkonzept, erforderlicher Reingaswert, Staubexposition der Mitarbeiter bei Servicearbeiten (Staubfreisetzung bei Filterwechsel und Behälter-wechsel), Entsorgungsweg des Filtrats

Produktionsspezifische Besonderheiten Waschbarkeit (bis hin zu CIP), FDA-Eignung, Lebens-mitteleignung, Dekontaminierbarkeit, u. w.

Wirtschaftliche Gesichtspunkte24h Betrieb, Online-Filterwechsel, Servicefreundlich-keit, Kostenbetrachtung über die Anlagenlebensdau-er – vgl. Kapitel 3.6

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StaubemissionBetriebs- und

InvestitionskostenStandzeiten

Staub Trägergas

Filte

rmed

ium

App

arat

iver

Auf

bau

und

Bet

riebs

wei

se

physikalischeEigenschaften

chemischeEigenschaften

Filterflächenbelastung

Art der Abreinigung

Rohgaszufuhr

Apparategeometrie

Filtermediumgeometrie

VolumenstromTemperatur

Druckrel. Feuchte

chem. Zusammensetzung

Partikelgrößenverteilung(Feinstaub)

abrasiv

Betriebsverhalten

Abscheidegrad T (x)

Druckverlust ∆p

Die primären und sekundären Einflussgrößen stellen die Rahmenbedingungen für die Ausle-gung einer Filteranlage dar und bilden die Grundlage für die folgenden verfahrenstechnischen Filteranlagen(konstruktions)merkmale:Art und Gestaltung der Filterelemente:• Filterkonfektion und Filtergeometrie: Schlauch, Tasche, Patrone, Starrkörper, Lamelle, Kassette, etc.• Filtermedium: Polyester, Polypropylen, PTFE und viele mehrAufbau der Anlage:• Filterflächenbelastung• Anlagengeometrie: rechteckig, rund • Rohgasführung: horizontal, vertikal bzw. axial, tangential, Vorabscheidesystem, Downflow-

Prinzip, Auftriebsgeschwindigkeit• Abreinigungsprinzip: Jet-Puls, Rückspülen, Rütteln• Ausführung des Staubaustrags: Austragshilfe, Trichterneigung • Art des Filterwechsels: rohgasseitig, reingasseitig, horizontal, vertikal, staubarm, Safe-Change-,

Benetzung

Neben den primären - hauptsächlich verfahrenstechnischen - Einflussgrößen gewinnen die si-cherheitstechnischen Rahmenbedingungen und produktionsspezifischen Besonderheiten zu-nehmend an Bedeutung. vgl. Kapitel 7

EinflussgrößenaufdasBetriebsverhaltenvonFiltrationsabscheiderninAnlehnunganLöffler

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3.6 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei FilteranlagenBeim Kauf einer Filteranlage stehen häufig nach der technischen Klärung (vgl. Kapitel 3.4) verschiedenste Anlagenkonzepte zur Auswahl, die dann kommerziell verglichen werden. Hier-bei ist eine stark vereinfachte Kostenbetrach-tung bestehend aus Investitionskosten und zu erwartender Filterstandzeit aus heutiger Sicht nicht mehr zeitgemäß.Diese sollte durch eine wirtschaftliche Betrach-tung über die gesamte Anlagenlebensdauer hinweg ersetzt werden. Folgende Faktoren soll-ten hierbei mindestens berücksichtigt werden:

• Investitionskosten• Energiekosten Ventilator• Energiekosten der Filterabreinigung (Druck-

luft bzw. Stickstoff o. ä./Strom)• Kosten Filtermedien sowie allgemeine Er-

satzteil- und Reparaturkosten über die Le-bensdauer der Filteranlage (inkl. Montage-kosten)

• Produktionsausfallkosten bei Filterwechsel• Geschätzte Kosten für Demontage und u. U.

Dekontaminierung

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4. Filterabreinigung

Bei den ersten Staubabscheidern erfolgte die Abreinigung als manuelle Reinigung, in der Fol-ge durch Vibration, über Spülluft bis zur Ent-wicklung und Etablierung der Druckluftabreini-gung (Jet-Puls Abreinigung). Der Übergang von Verfahren der Spülluftabreinigung zur Jet-Puls

Abreinigung hat durch die wirksame Entfer-nung der sich periodisch ablagernden Filterku-chen erheblich zur Steigerung der Einsatzge-biete und zu höheren Filterflächenbelastungen beigetragen.

4.1 Regenerierbare Filter mit mechanischer AbreinigungDie Abreinigung erfolgt mit Hilfe einer motorisch betätigten Rüttelvorrichtung. Bei automatischer Abreinigung setzt sich bei Erreichen des maxi-malen Filterwiderstandes oder nach einer fest-gelegten Zeitspanne ein Motor in Betrieb, der das Filterelement in Schwingung versetzt. Dabei löst sich der Filterkuchen vom Filtergewebe und fällt nach unten z. B. in einen Sammelbehälter, der regelmäßig geleert wird. Die Abreinigung

kann nur im abgeschalteten Filtrationsbetrieb (Offline-Abreinigung) erfolgen. Die Filtermedien werden bei Abreinigung durch Rütteln stark mechanisch beansprucht. Da Rüttelfilter nur diskontinuierlich betrieben wer-den dürfen und somit nicht für Dauereinsätze konzipiert sind, können die Filtermedien, je nach Betriebsweise, trotzdem Standzeiten von bis zu fünf oder mehr Jahren erreichen.

Filtrationsphase Abreinigungssphase

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4.2 Regenerierbare Filter mit Rückspülabreinigung (Spülluftfilter)Die Rückspülabreinigung wird für mechanisch empfindliche Filtermedien eingesetzt, die durch eine Rüttel- oder Jet-Puls Abreinigung beschädigt würden. Die Abreinigung erfolgt durch eine partiell gerichtete Strömungsum-kehr, wobei das Filtermedium schrittweise von der Reingasseite her abgeblasen und der Staubkuchen abgelöst wird und nach unten fällt. Hier kann die Abreinigung online oder off-

line erfolgen. Bei einer Ausführung der Filteranlage in meh-reren Kammern werden diese auch kammer-weise offline abgereinigt. Die Filtermedien können wegen ihrer geringen mechanischen Beanspruchung Standzeiten von mehreren Jahren erlangen.

4.3 Regenerierbare Filter mit Jet-Puls AbreinigungDie bei Filtrationsabscheidern am häufigsten angewandte und modernste Form der Abrei-nigung ist das Druckstoßverfahren (Jet-Puls Abreinigung). Seit Jahren hat sich diese Abrei-nigungsart weitgehend als Standard durchge-setzt. Die Filtermedien (z. B. Schläuche oder Ta-schen) werden während der Filtrationsphase von außen nach innen durchströmt. Die Ab-reinigung erfolgt bei Jet-Puls Anlagen durch intensive Druckluftstöße, die schlagartig die Strömungsrichtung umkehren, dadurch die Fil-

terelemente kurz aufblähen und den Filterku-chen durch Impulsübertragung ablösen. Je nach Staubbelastung erfolgt die Abreinigung jedes Filterelements durch Druckstoß alle 1 bis 10 Minuten; normalerweise über die Messung des Filterdifferenzdruckes geregelt. Die Filter-anlage kann auch während der Abreinigung im Betrieb bleiben (Online-Abreinigung), wodurch sich diese Anlagen für Aufgabenstellungen eig-nen, bei denen der Luftstrom auch über lange Zeiten nicht unterbrochen werden darf.

4.4 Abreinigungsmechanismen StaubabscheiderBei der mechanischen Trennung von Staubpar-tikel und Gas am Filterelement entsteht durch die wachsende Staubschicht an der Oberflä-che des Filterelements ein Differenzdruck (Fil-terwiderstand). Um die Überschreitung eines bestimmten Differenzdruckes (üblicherweise < 1.500 Pa) zu vermeiden, müssen die Filterele-mente periodisch gereinigt werden.

Die Art der Abreinigung ist neben der Form und Anordnung der Filtermedien das zentrale Kon-struktionsmerkmal eines Filters. Als Abreini-gungsmechanismen kommen die mechanische Bewegung des Filtermediums, die Umkehrung der Gasströmung, die Impulsübertragung auf den Filterkuchen und die Kombinationen aus diesen Mechanismen in Frage.© IN

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Abreinigungsvorgang im Online-BetriebDie Schlauchreihen 1, 2 und 4 befinden sich imFiltrierprozess, während gleichzeitig die Schlauch-reihe 3 abgereinigt wird.

4.4.1 Online-/Offline-AbreinigungBei der Unterscheidung der Online-/Offline-Abreinigungsprinzipien betrachtet man aus-schließlich die Filterelement-Abreinigung in-nerhalb einer Filterkammer.

Von Online-Abreinigung spricht man, wenn Ele-mente regeneriert werden, während weitere be-nachbarte Filterelemente zeitgleich filtrieren.

Offline-AbreinigungBei einer Offline-Abreinigung kommen links genannte Effekte nicht zum Tragen. Selbst feinste, nicht agglomerierte Stäube gelangen nach dem Lösen vom Filtermedium durch Sedimentation im strömungsfreien Raum in einen Staubaustrag. Je nach Anlagenbauart und Staubfeinheit kann dem abgereinigten Staub ausreichend Zeit gegeben werden zu sedimentieren (Absetzzeit), um zu verhindern, dass das Prozessgas den fallenden Staub wie-der erfasst. Eine Offline-Abreinigung wird notwendig bei:• speziellen Filterabreinigungsarten, bei de-

nen der Filterkuchen lediglich vom Filterme-dium gelöst wird und anschließend in den Staubaustragsbereich sedimentiert, z. B. Kassettenfilter oder Rüttelfilter

• hochfeinen Stäuben, die schlecht agglome-rieren, sodass selbst geringe Auftriebsge-schwindigkeiten abgereinigte Stäube wie-der an den Filter zurücktragen würden

Eine Offline-Abreinigung ist vor allem bei Feinstäuben und Staubgemischen mit hohen Schwebstaubanteilen sehr effektiv und wird am Ende eines Prozesses - auch zusätzlich zur Online-Abreinigung - gerne genutzt. Sich am Filter ansammelnde Feinstaubanteile werden damit effektiv ausgeschleust.

Online-AbreinigungDas Prinzip der Online-Abreinigung beruht auf zwei Effekten:• Der Staubkuchen wird durch einen Abreini-

gungsimpuls so weit vom Filterelement weg katapultiert, dass er entweder sofort in den Bereich des Staubaustrags gelangt, oder zumindest Zentimeter unterhalb des Start-punktes erst wieder angelagert wird.

• Am untersten Bereich des Filterelementes muss der gefilterte Staub beim Abreini-gungsimpuls in agglomerierter Form durch ein nach oben gerichtetes Prozessgas fal-len können. Diese sogenannte Auftriebs-geschwindigkeit ist daher ein wesentlicher Auslegungsparameter einer Filteranlage.

Voraussetzung des Online-Prinzips ist somit eine hoch energetische Filterabreinigung, die sich am einfachsten mit einem Jet-Puls-System realisieren lässt.

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4.4.2 Schlauchfilter und TaschenfilterBei Schlauch- und Taschenfiltern kommt neben einer im-pulsförmigen Strömungsumkehr bei der Filterabreinigung ein weiterer positiver Effekt hinzu, der das Abreinigungs-verhalten vor allem bei verfahrenstechnisch kritischen Stäuben über alle anderen Filterelementbauarten her-ausragen lässt.Während des Filtrationsprozesses wird das flexible Filter-medium gegen den Stützkorb/Stützrahmen gesaugt und bildet - zusammen mit dem sich anlagernden Filterkuchen - eine konkave Form. Durch den Abreinigungsimpuls wird diese Form in eine konvexe Ausrichtung umgekehrt und das Filtermedium auf einen maximal möglichen Umfang gedehnt. Der anhaftende Filterkuchen bricht hierdurch - zusätzlich zum Blasimpuls - auf und selbst stärker anhaf-tende Filterkuchen lösen sich vom Filtermedium.

Filtrationsvorgang Abreinigungsvorgang

Filterschlauch

Stützkorb

4.4.3 Patronenfilter mit vertikalem Einbau und Lamellenfilter

Filterpatronen und Lamellenfilter werden wie Schlauch-filter mit Jet-Puls und online abgereinigt. Hierbei muss der Abreinigungsimpuls so stark sein, dass der in einer Faltung befindliche Staub in ausreichender Weise aus den Filterfaltungen geblasen wird. Die Filterabreinigung unterstützenden Bewegungen des Filtermediums sind nicht gegeben. Einen wesentlichen Einfluss auf die Ab-reinigungseffektivität hat die Geometrie einer Filterfalte. Große Spitzenabstände und flache Falten erleichtern die Abreinigung, geringe Spitzenabstände und tiefe Falten haben den gegenteiligen Effekt.Da die in einem plissierten Filterelement realisierte Filter-fläche sich umgekehrt proportional hierzu verhält, muss aus ökonomischen Gründen immer ein prozessabhängi-ger Kompromiss aus optimaler Filtergeometrie und max. möglicher Filterelementoberfläche geschlossen werden.Neben der oben beschriebenen Jet-Puls Abreinigung gibt es auch rotierende Rückspülsysteme bei Patronen und sogar mechanische Systeme, die jedoch aufgrund von gegebenen Nachteilen an dieser Stelle nicht betrachtet werden.

Filtrier- und Abreinigungsvorgang eines druckluftabgereinigten Filter-schlauchs

Vertikaler Lamellenfilter mit Abreini-gungssystem

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4.4.5 KassettenfilterNachdem anfänglich Rüttelabreinigungen er-probt wurden, zeigte sich schnell, dass auch bei dieser Filterbauform eine pneumatische Abrei-nigung deutlich effektiver ist. Aufgrund der Kas-settengeometrie entfallen die Prinzipien Jet-Puls Abreinigung und Online-Abreinigung. Bei Falten-höhen von bis zu 300 mm ist es verständlich, dass ein Abreinigungsimpuls im Millisekunden-Bereich nicht ausreichend sein kann, um Staub-partikel über diese Distanz hinweg auszublasen. Die logische Konsequenz hieraus ist eine Offline-Abreinigung. Vom Filtermedium gelöste Partikel erhalten so überhaupt erst die Möglichkeit aus

der Tiefe einer Filterkassette zu sedimentieren. Da Kassetten meistens als Schwebstoff-Filter konzipiert sind und entsprechend mit feinsten Partikel zu rechnen ist, kann diese Sedimentati-onszeit (Absetzzeit) bei schlecht agglomerieren-den Stäuben auch lang (bis zu 5 min) ausfallen.Zur Filterabreinigung wird ein Düsenrohr parallel zu den Filterfalten über die Kassettenoberfläche geführt. Für jede Einzelne der vielen Filterfalten ergibt sich hierdurch ein Druckluftimpuls verbun-den mit einer leichten mechanischen Bewegung des Filtermediums.

KassettenfiltermitAbreinigungssystemundSpannvorrichtung

Filterkassette im FiltermodusFilter wird von unten nach oben durchströmtDer parallel zur Filterfaltung ausgerichtete Düsen-balken verharrt in der Endstellung

Filterkassette im Abreinigungsmodus•Filter wird nicht durchströmt (Rohgasklappe ge-

schlossen)•Ein Pneumatikzylinder bewegt einen Düsenbalken

über die Kassette.•Der Düsenbalken bläst in die Filterfalten, der

Staub wird aus der Kassette gespült

4.4.4 Patronenfilter mit horizontalem EinbauHorizontal eingebaute Filterpatronen stellen einen Spezi-alfall in der großen Anzahl von Patronenfilteranlagen dar. Zwar ist das Jet-Puls Abreinigungsprinzip unverändert ge-geben, doch werden nur die unteren 2/3 einer Patrone so abgereinigt, dass der Staub effektiv in einen Staubaus-tragsbereich gelangt.Beim oberen Drittel würde der Staub ohne unterstützen-de Maßnahmen nach dem Herausblasen direkt wieder auf den Filter zurückfallen. Um diese ansonsten verloren gehende Filterfläche dauerhaft nutzbar zu machen, hat Infastaub zusätzlich zur üblichen Jet-Puls Abreinigung ein rohgasseitiges Düsensystem entwickelt. Der aus den Fal-ten herausgeblasene Staub wird aus dem oberen Bereich des Patronenfilters herausgespült und kann sedimentie-ren. Besonders wirksam ist diese zusätzliche Maßnahme im strömungsfreien Raum, sodass eine Offline-Abreini-gung Bestandteil dieses Konzepts ist.

HorizontalerPatronenfiltermit Abreinigungssystem

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4.5 Auswahlhilfe für Bauarten von abreinigbaren FilteranlagenJede abreinigbare Filterbauart hat aufgrund sei-ner besonderen Eigenschaften seine Existenz-berechtigung.Die Tabelle hebt die besonderen Stärken und Schwächen der Bauformen hervor, um die op-timale Lösung für ein Filterprojekt zu finden.

Betrachtet werden einstufige Anlagen bis zu ei-nem Volumenstrom von ca. 10.000 m³/h. Die Bewertungen sind relativ zu den jeweiligen Ver-gleichsbauarten zu sehen, beginnend mit dem am besten geeigneten (+++). Parameter, die bei allen Anlagentypen nur sehr geringe Abweichun-gen haben, fließen nicht in diese Übersicht ein.

Schl

auch

Tasc

he

Patr

one

Lamelle

Sint

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kuns

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off

Kas

sett

e

E-Fi

lter

Wäs

cher

Aufstellsituationgeringe Bauhöhe - + ++ ++ + +++ - -kleine Aufstellfläche + + ++ ++ + +++ - -StaubcharakterStaubmenge >20 g/m³ +++ +++ ++ ++ ++ - ++ +kleinste Staubmengen * + + ++ ++ ++ +++ + +sehr feuchter, klebriger oder stark hygroskopischer Staub +++ ++ - + + - + +++

abrasiver Staub ++ ++ ++ ++ +++ + ++ ++feinster Staub (< 1 µm) ++ ++ ++ ++ ++ +++ + +extrem leichter Staub + + + + + +++ + +ProzessparameterTemperatur max. ** 260 °C 260 °C 200 °C 130 °C 230 °C 180 °C 500 °C 60 °CFilterwechsel

bei laufendem Betrieb + + +++ (nur MPR) + + +++ n. a. n. a.

schnell + + +++(nur MPR) ++ ++ +++ n. a. n. a.

staubarm - ++(AJNS)

+++(nur MPR)

++(AJLS)

++(AJLS) +++ n. a. n. a.

Safe-Change-*** - - +++(nur MPR) - - +++ n. a. n. a.

OEB-Anforderung **** - - +++(nur MPR) - - +++ n. a. n. a.

Sonstiges

Offline + + +++(nur MPR) + + +++ + -

Online +++ +++ +++(nicht MPR) +++ +++ - +++ +++

Druckverlust ++ ++ ++ ++ + ++ +++ ++Produktgewinnung +++ +++ +++ +++ +++ ++ +++ -Reststaubgehalt ++ ++ ++ ++ ++ +++ + -leichte Innenreinigung pro-duktseitig + + + + + +++ - -

WIP ++ ++ + +++ +++ + n. a. n. a.CIP + + - ++ ++ - n. a. n. a.* kein Aufbau eines Filterkuchens zu erwarten** ohne Metall- oder Keramikfilterelemente

*** Doppelrillenwechselkragen**** ohne Befeuchtung

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5. Filtermedien

5.1 FiltermaterialEiner der wichtigsten Auslegungsparameter des regenerierbaren Filters ist das Material des Fil-termediums. Filtermedien zur Oberflächenfiltration können aus Fasern oder Granulaten mit oder ohne Membran aufgebaut sein. Am weitesten verbreitet sind aus Fasern hergestellte Filtermedi-en. Diese Fasern werden zu Geweben, Nadelfilzen oder Vliesen verarbeitet.An ein ideales Filtermedium sind folgende Forderungen zu stellen:• Form- und chemische Beständigkeit sowie eine möglichst hohe Temperaturbeständigkeit.• Biege- und Zugfestigkeit, damit durch die mechanische Bewegung während der Abreinigung

keine Schädigung eintritt.• Optimale Luftdurchlässigkeit bei möglichst hohem Rückhaltevermögen für feinsten Staub.

Filtermaterial Ausführungsformen Einsatz bei abreinigbaren Filteranlagen

Gewebe

Gewebe aus Kunststoffen, Metallfa-sern oder natürlichen Fasern Vorwiegend in Entstaubern mit mecha-

nischer RüttelabreinigungGewebe aus Mono- und Multifila-mentgarnen und StapelfasergarnenMehrlagige Gewebe

NadelfilzVorwiegend für Filterschläuche und Filtertaschen in Entstaubern mit konti-nuierlicher Druckluftabreinigung

VlieseFaservliese mit Bindemittel Vorwiegend für Filterpatronen und

Faltfilterelementen in Entstaubern mit DruckluftabreinigungMeltblown

Gesinterte Filterelemente

Sinterkunststoff mit PTFE-MembranIn Entstaubern mit DruckluftabreinigungKeramische Elemente

Metallische Elemente

Kunststoff-fasern

Verarbeitung als Nadelfilz und Vlies, aber auch als Gewebe Verwendung in allen Gewebefilterkon-

fektionsformenVerarbeitung von Kunststoffen - meistverwendeter Kunststoff ist Po-lyester (siehe Tabelle „Faserarten“)

GlasfasernGlasfasergewebe (fast ausschließlich mit PTFE-Membran)

Vorwiegend Schlauchfilter bei Tempe-raturen bis 260 °C

Mikroglasfaserpapier (Vlies) Vorwiegend Schwebstofffilter-Elemente

Keramikfasern In Form von Filterkerzen, aber auch als Gewebe

Hochtemperaturanwendungen:Vorwiegend Schlauchfilter bei Tempe-raturen bis 350 °Cab 350 °C nur als starre Filterkerze

Naturfasern hauptsächlich Bauwollgewebe und Wolle

Vorwiegend in Entstaubern mit mecha-nischer Rüttelabreinigung

Metallfasern Edelstahlfasern als Gewebe und als Vliesstoff

Verwendung in allen Gewebefilterkon-fektionsformen

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5.2 Konfektion von FiltermaterialienFiltermaterialien werden zu Filterschläuchen, Filtertaschen, Filterpatronen, Filterlamellen und Filterkassetten konfektioniert. Diese wer-den entweder zusammengenäht, -geschweißt, -geklebt oder eingegossen. Die Nähte können bei Bedarf versiegelt wer-den. Die Böden und die Abdichtungseinheiten am Kopf werden entweder eingenäht oder bei

Kunststoffausführung angegossen. Möglichkeiten für die Abdichtung von Filter-schläuchen zum Zwischenboden sind:• Eingenähter Schnappring mit Doppelwulst• Eingenähter Ring• Angenähter Dichtfilz• Angegossener Rahmen mit Profildichtung

5.3 Beständigkeiten von Filtermedien (gemäß VDI-Richtlinie 3677 und VDI-Richtlinie Speicherfilter)

Faserart Kurz- zeichen

Dauertempe-ratur*

(Kurzzeitig**)°C trocken

Hydrolyse Säuren Laugen Oxidati-onsmittel

Organ. Lösungs-

mittel

Baumwolle CO 75 (80) - - + 0 +

Wolle WO 70 (80) - + - 0 ++

Polyester PES 135-150 (150) - 0 0 + +

Polypropylen PP 90 (95) ++ ++ ++ - 0

temperaturresis-tentes Olefin (Trol) RO 125 (130) ++ ++ ++ - 0

homopolymeres Polyacrylnitril PAN 125 (135) + + + + +

Polyamid PA 110 (115) 0 0 + 0 +

Polyphenylensulfid (Ryton) PPS 160-190 (200) ++ ++ ++ - +

Polyimid (P84) PI 200-240 (260) + 0 0 + +

Meta-Aramid (Nomex) NO, NX 180 (200) 0 0 0 0 +

Polytetrafluorethy-len PTFE 250 (280) ++ ++ ++ ++ ++

Glas GF 260 + + 0 ++ ++

++ sehr gut+ gut0 befriedigend- schlecht

* Eine Einzelfallprüfung auf die jeweiligen Substanzen ist zwingend erforderlich ** Prozessbedingt sind Abweichungen möglich

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5.4 Aufbau von Filtermedien

5.4.1 Rückspülbare Schwebstoff-Filterkassetten (HEPA-Filter)Die aktuell üblichste Form von rückspülbaren Filterkassetten besteht aus einem meanderförmig gefalteten Filtermedium, dessen einzelne Lagen mittels Separatoren auf Abstand gehalten wer-den. Das entstehende Filtermedienpaket wird abschließend mit einer Zarge (Rahmen) vergossen und die Unterseite mit einer elastischen Profildichtung versehen. Für die einzelnen Bauelemente stehen eine Vielzahl von Materialalternativen zur Verfügung:Filtermedium: Kaschierte Microglasfaservliese*, Kunststoffvliese mit PTFE-MembranAbstandhalter: Aluminium*, Edelstahl, KunststoffeVergussmasse: Polyurethan*, SilikonZarge: MDF*, verz. Stahl, EdelstahlDichtung: EPDM*, Silikon*Standard

Filtermatte

Filterrahmen

Aluminiumseparator

MaßgeblicherUnterschiedzunicht-abreinigbarenKassettenfiltern:In nicht-abreinigbaren HEPA-Kassettenfiltern wird ausschließlich unverstärktes, preiswertes Mi-kroglasfaservlies verarbeitet, das einen Abreinigungsdruckluftstrahl in keinem Fall unbeschadet standhalten kann. Leider ist der Unterschied nur von Fachleuten zu erkennen.Aus diesem Grund verwendet Infastaub fast ausschließlich Filterkassetten mit abreinig-baren Filtermedien.Ein weiterer Grund war in der Vergangenheit bei einer zweistufigen abreinigbaren Schwebstofffil-teranlage die Möglichkeit, eine Kassette der zweiten Filterstufe in die erste Filterstufe einzubau-en. Hierdurch reduzierte sich die Anzahl der zu entsorgenden Filter. Heute wird der Filterwechsel meistens nach dem Safe-Change-Prinzip durchgeführt, sodass diese Möglichkeit entfällt.

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5.4.2 FilterlamellenFilterlamellen bestehen aus einem plissierten (gefalteten) Fil-termedium, das jedoch nicht wie eine Patrone rund, sondern flächig angeordnet wird. Um ein Kollabieren von plattenförmig angeordneten Medienpaketen zu verhindern, werden diese entweder Spitze auf Spitze miteinander verklebt oder mittels geeigneter innenliegender Bauelemente fixiert.Das Filtermedium ist mit dem Filterkopf und dem Filterfuß vergossen. Der Filterkopf ist mit einer rein- oder rohgasseitig angeordneten Profildichtung versehen.Es stehen bei dieser Filterbauform weitgehend die gleichen Filterklassen, Filtermedien und Filtermedieneigenschaften wie bei einer Filterpatrone zur Auswahl. Das Abreinigungsver-halten kann wie bei einer Patrone auch über die Faltentiefe und der Faltenanzahl (Spitzenabstand) beeinflusst werden. Die Baulänge eines Lamellenfilterelements ist aufgrund der vergleichsweise engen inneren Kanäle beschränkt (ab einer gewissen Baulänge verringert sich die Wirkung eines pneuma-tischen Abreinigungsimpulses).Für die einzelnen Bauelemente stehen eine Vielzahl von Mate-rialalternativen zur Verfügung:• Filtermedium: Plissierfähige Filtermedien• Vergussmasse: Polyurethan*, Silikon• Seitenleiste: GFK, verzinkter Stahl, Edelstahl*• Dichtung: EPDM*, Silikon*Standard

5.4.3 Filtertaschen (Multitaschen - Rüttelfilter)Filtertaschen bestehen aus einer Mehrzahl einzelner Filterta-schen, die im Bereich des Filteraustritts zu einem größeren Paket vernäht werden. Aus diesem Grund werden üblicherwei-se gewebte Filterstoffe hierfür eingesetzt. Die vernähten Ein-zeltaschen erhalten einen gemeinsamen Filterdichtrahmen, der auf der Dichtfläche der Filteranlage verspannt wird. Ein Kollabieren der Filtertasche wird ähnlich einem Schlauch- oder Taschenfilter mit Stützrahmen verhindert.

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InfastaubTaschenfilterInfa-JetAJNinSonderausführung

5.4.4 Filtertaschen (Jet-Filter)Filtertaschen bestehen aus zu einem flachen, länglichen Sack vernähtem Nadelfilz. Eine Seite der Filtertasche wird mit ei-ner stabilen Längsnaht verschlossen. Die andere offene Seite (Reingasaustritt) wird mit einem Dichtwulst versehen. Um ein Kollabieren der Filtertasche im Betrieb zu verhindern, werden die Filtertaschen, ähnlich wie bei Schlauchfiltern, auf einen Stützrahmen aufgezogen. Die Dichtwulst der Tasche ist dann im Kopf des Stützrahmens platziert. Durch Anpressen des Stützrahmenkopfes wird der Taschenfilter mittels Dichtwulst auf einer Dichtfläche der Filteranlage verspannt.Die Gasführung erfolgt von außen nach innen. Als Filtermedien können alle flexiblen Kunststofffaserfilze ein-gesetzt werden, die mit Jet-Puls abgereinigt werden.

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5.4.6 SinterkunststofffilterSinterkunststofffilter werden entweder ähnlich einem Lamel-lenfilter aus profiliertem Sinterkunststoff plattenförmig oder röhrenförmig hergestellt. In beiden Fällen müssen die Filter-elemente mit einem geschlossenem Fuß- und einem abström-seitigen Kopfteil verklebt werden.Infastaub verwendet röhrenförmige Sinterfilter mit einer PTFE-Membran, die vorzugsweise ähnlich einem Lamellenfilter par-allel angeordnet werden. Die Baulänge eines Sinterelements ist aufgrund der ver-gleichsweise engen inneren Kanäle beschränkt (siehe Lamel-lenfilter).

5.4.5 FilterpatronenFilterpatronen bestehen aus plissiertem (gefaltetem) Filterme-dium, das in eine runde oder ovale Form gebracht wird. Um ein Kollabieren dieses sternförmigen Rings zu verhindern, ist bei größeren Patronen ein Stützkorb vorhanden. Dieser Stütz-korb wird je nach Bauart mit dem Filterkopf und Filterfuß ver-gossen oder auch lose in die Filterpatrone eingeschoben. Die Ausführung dieses abströmseitigen Filterkopfes ist äußerst vielfältig. Hier stehen neben der häufigen einfachen Ring-ausführung auch verschraubbare Bajonettflansche, Gewin-deflanschköpfe und weitere Bauformen für einen rein- oder rohgasseitigen Filterwechsel zur Auswahl.Das gebräuchlichste Patronenfiltermedium ist ein Polyester-spunboundvlies, es stehen allerdings auch eine größere An-zahl anderer Kunststofffasern alternativ zur Verfügung. Die Filtermedien können entsprechend dem Einsatzfall speziell behandelt werden. Hierfür stehen z. B. antistatische, oleo- und hydrophobe, antihaftende oder feinstaubgeeignete Aus-führungen zur Verfügung. Eine weitere Filtermedienalternative sind Edelstahlfiltermedien.Patronenfilter gibt es mittlerweile bis hin zur Filterklasse H14.Abhängig vom Außendurchmesser einer Patrone lässt sich das Abreinigungsverhalten über die Faltentiefe und der Faltenan-zahl je Umfang (Spitzenabstand) beeinflussen, wobei beide Faktoren einen direkten Einfluss auf die installierte Filterflä-che und die Abreinigbarkeit haben. Hier gilt es diese Faktoren so zu wählen, dass eine optimale Prozesslösung erreicht wird.Die Baulängen der Patronen haben hingegen nur einen gerin-gen Einfluss auf das Abreinigungsverhalten. Es werden bei grö-ßeren Baulängen jedoch spezielle Versteifungen am Umfang notwendig, die die Patrone formstabil halten. Baulängen bis zu 2 m sind üblich.© IN

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5.5.2 Reingasseitiger FilterwechselBei fast allen Filterelementbauformen wird das Filterelement durch eine Dichtplatte aus dem Rohgas- in den Reingasbereich (oder di-rekt in den Außenbereich) gezogen. Die Aus-nahme stellt ein Kassettenfilter dar, bei dem der gesamte Filterkorpus bereits reingasseitig angeordnet ist. Übergreifend gilt in allen Fäl-len, dass die Dichtung des Filterelements rein-gasseitig angeordnet ist.Beim Filterwechsel arbeitet das Serviceperso-nal auf der Reingasseite, sodass auch nicht

werkzeugfreie Filterbefestigungssysteme ver-wendet werden können.Nicht zuletzt vom Filter sich lösende Stäube führen jedoch dazu, dass dieses Prinzip nur staubärmer als ein rohgasseitiger Filter-wechsel einzustufen ist.

5.5.3 Bag in Bag (BIBO) FilterwechselZum Wechseln des Filterelements wird ein spe-zieller Wechselrahmen reingasseitig montiert. An diesen Wechselrahmen wird ein Abfallsack angebracht, um das verstaubte Filterelement staubarm in den Sack zu ziehen. Nach Entfer-nen des jetzt verpackten, gebrauchten Filter-elements kann das neue Filterelement wieder montiert werden. Anschließend wird der ver-wendete Wechselkragen vor dem nächsten Filter positioniert.Da der Wechselkragen vor die Austrittsöff-nung des Filterelementes montiert werden muss, ist vorab das an dieser Stelle montierte Abreinigungssystem zu demontieren. Speziell bei Schlauchfiltern mit wieder verwendbaren Stützkörben sind diese ebenfalls vorab zu ent-fernen.Filterwechsel erfolgen häufig nach einem

Staubdurchschlag, sodass der Reingasbe-reich bereits zu Beginn des Wechsels ver-staubt ist. Der „Bag in Bag“- oder auch „Bag in Bag out“-Filterwechsel stellt somit in keiner Weise eine staubfreie, sondern lediglich eine staubärmere Filterwechselform dar.Fälschlicherweise wird der Begriff BIBO manchmal als Synonym für einen Safe-Change Filterwech-sel genutzt. Dies ist allerdings nicht zutreffend, da bei einem „Bag in Bag“-Wechsel keine dau-erhafte Barriere zum Rohgasbereich ge-geben ist.

5.5 Filterwechsel

5.5.1 Rohgasseitiger FilterwechselDer Filterwechsel erfolgt von der Rohgasseite aus. Hierfür sind entsprechende Wartungsöff-nungen rohgasseitig vorhanden, durch welche das Servicepersonal greifen muss, um an die zu wechselnden verstaubten Filterelemente zu gelangen. Bei einem rohgasseitigen Filter-wechsel sollte auf einen werkzeugfreien Filter-wechsel geachtet werden.Diese Form des Filterwechsels gilt als beson-ders staubbehaftet. Sie wird vor allem bei Fil-

teranlagen mit vertikal eingebauten Filterele-menten verwendet, bei denen entweder nicht genügend Höhe für den Wechsel ober-halb der Anlage zur Verfügung steht, oder aus Sicherheitsgrün-den, z. B. bei ungesi-cherter Montage, in großer Höhe.

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5.5.4 First Rinse – FilterbenetzungMittels roh- und auch reingasseitig dauerhaft angeordneter Sprühdüsen wird der gesamte Innenraum der Filteranlage benetzt, um den Staub nicht nur am Filterelement selbst zu bin-den.Die Staubexposition des Servicepersonals wird hierdurch beim Filterwechsel primär deut-lich reduziert. Da es sich allerdings bei der Benetzung nicht um eine Reinigung - weder CIP (Cleaning in place) noch WIP (Washing in place) - handelt, sollten die folgenden Aspekte bei der Beurteilung nicht übersehen werden:• Ungenügende Durchtränkung des Filterku-

chens ist u. U. möglich.• Die Benetzung erfolgt einmalig vor dem Be-

ginn des Filterwechsels. Bei größeren Filter-anlagen ist während des Filterwechsels be-reits ein Trocknen des Staubes möglich. Ein Vorgang, der bei dünnen Staubschichten bzw. wärmeren Oberflächen (menschlicher Körper) durchaus schnell vonstattengehen kann

• Beim Wechsel greift man (bauartabhängig) in den Schlamm des Filterkuchens, der sich auf der Filteroberfläche gebildet hat. Sollte kein werkzeugfreier Filterwechsel gegeben sein, wird die Situation nicht besser.

• Nach Beendigung des Filterausbaus muss der gesamte Filterinnenraum umgehend gründlich gereinigt werden, da die im Filterinneren ansonsten verbleibenden „Schlamm“-Ablagerungen den Gesamtpro-zess nach Wiederinbetriebnahme stören können. Auch bei diesen Arbeiten kann es zu einem partiellen Trocknen von noch staubbehafteten Oberflächen kommen.

• Dies gilt auch für eine First Rinse-Anwen-dung mit zusätzlicher Verwendung eines Safe-Change-Rahmens.

• Es können größere Mengen an Schlamm anfallen, die kostenintensiv zu entsorgen sind.

5.5.5 Safe-Change FilterwechselIm Sinne des Filteranlagencontainments stellt das Safe-Change Filterwechselsystem eine Barriere zwischen Bediener und Produkti-onsbereich dar und ist somit ein Restricted Access Barrier System (RABS). Abhängig vom verwendeten Schutzsack-Verschlusssystem und von der Ausführung des Wechselrahmens sind Containment Level bis hin zu OEB 5 mög-lich.Vor jedem Filterelement ist hierzu ein speziell geformter Filterwechselrahmen dauerhaft mon-tiert. Vorzugsweise wird hierfür ein Profilrah-men verwendet, bei dem sich der verwendete Befestigungsring weitestgehend formschlüssig umlaufend befestigen lässt. (Einfache Sicken

in Blechwechselkragen haben sich hier nicht bewährt, da der Wechselsack nur ungenügend fixiert wird.) Weiterhin muss der Profilrahmen mindestens zwei unabhängige Haltepositionen für zwei O-Ringe besitzen.Um die Funktion des Safe-Change-Systems bestmöglich zu nutzen, ist der zu verwenden-de Kunststoffsack auch während des Filterbe-triebs am Wechselrahmen angebracht. Durch die Verwendung von Kunststofffoliensäcken beschränkt sich dieses Prinzip auf Betriebstem-peraturen von max. 260 °C. Oberhalb dieser Temperatur kann der Wechselsack nicht in der Filteranlage verbleiben und die Barrierefunktion im Sinne von RAPS entfällt.

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Ein Safe-Change Filterwechsel wird wie folgt durchgeführt:1. Das auszutauschende Filterelement wird in den Schutzsack gezogen.2. Der Schutzsack wird zwischen Wechselrahmen und Filterelement mittels eines geeigneten

Verschlusssystems verschlossen und anschließend im Bereich der Verschlusszone so ge-trennt, dass die Trennstellen beidseitig staubfrei verschlossen sind. (Trennschweißen, Kram-pen-System o. ä.).

3. Das neue Filterelement wird in einen neuen Sack verpackt, der an den Filterwechselkragen angeschlossen wird.

4. Erst jetzt wird der ebenfalls noch am Wechselrahmen montierte Restsack von diesem gelöst und innerhalb des neuen Wechselsacks um den neuen Filter geführt, sodass sich sowohl der Restsack als auch ein Dichtring am Sackende des neuen Sacks befinden.

5. Der neue Filter kann jetzt eingebaut werden.6. Abschließend wird der neue Sack inkl. Restsack im angeschlossenen Zustand zusammen-

gerollt und die Filteranlagentür verschlossen.

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5.6 Filterelement-Überwachung

5.6.1 Filterdifferenzdruck-ÜberwachungFür die verfahrenstechnische Funktionsüber-wachung ist eine Differenzdrucküberwachung besonders aussagekräftig und wichtig, ver-gleichbar mit dem Tachometer im PKW. Der Dif-ferenzdruck eines neuen, noch unbestaubten Filterelements, ist sehr niedrig und erhöht sich bei abreinigbaren Filtern mit zeitabhängiger Abreinigung anfänglich sehr schnell und sollte sich asymptotisch einem nahezu konstanten Betriebspunkt N annähern. Während der ge-samten Lebensdauer eines Filters steigt dieser Wert in der Regel dann nur noch extrem lang-sam, bis ein zu definierender Enddifferenzdruck erreicht ist. Hohe Differenzdrücke führen zu ei-

nem erhöhten Energieverbrauch des Ventilators und je nach Ventilatorsteuerung zu verringerten Absauggeschwindigkeiten. Ein zu hoher oder zu niedriger Differenzdruck-wert zeigt nur im seltensten Fall einen Filterde-fekt an. Siehe hierzu auch die nachfolgenden Punkte 5.6.2 - 5.6.4Die Anfangsdifferenzdrücke sind abhängig von Anströmgeschwindigkeit, Filtermedien und Bau-art. Dies gilt zwangsläufig auch für den Filterbe-triebspunkt und den Enddifferenzdruck, wobei hier zusätzlich die staubtechnischen Eigen-schaften und der abzusaugende Prozess einen wichtigen Einfluss haben.

5.6.2 Differenzdruck-AbreinigungBei einer differenzdruckgesteuerten Filteran-lage startet die Abreinigung mit Erreichen des voreingestellten Schwellwerts (S).Der Wert ist mit einem gewissen Abstand ober-halb des stark prozessabhängigen Betriebs-punktes (N) zu wählen, um dem langfristigen Differenzdruckanstieg Rechnung zu tragen. Über die Lebensdauer des Filterelements kann es möglich sein, dass dieser Signalwert nach-justiert werden muss.

Weitere Gesichtspunkte sind:• Bei Filteranlagen, die einen Filterkuchen für

einen optimalen Betrieb benötigen, muss der Schwellwert (S) so hoch angesetzt wer-den, dass dies immer gegeben ist.

• Zu hohe Schwellwerte (S) führen zu einem unnötig hohen Energieverbrauch.

• Zu niedrige Schwellwerte unterhalb des Be-triebspunktes (N) führen zu einer „Dauerab-reinigung“, die zu einem vorzeitigen Filter-schaden führen kann.

t Zeit

∆p

Störung

Abreinigungsdifferenzdruck [Schwellwert (S)]

Betriebspunkt (N)

Anfangs-Differenzdruck

}

Betri

ebs-

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5.6.4 Min. Differenzdrucküberwachung (Filterrissüberwachung)Diese selten verwendete Überwachung beruht auf der Annahme, dass ein größerer Filterriss zu einem sehr deutlichen Absinken des Differenz-druckes einer Filterstufe führt.Dieser Schwellwert muss einerseits so niedrig gewählt werden, dass prozessübliche Differenz-druckschwankungen z. B. durch Teillastbetrieb oder Abschottungen einzelner Rohrleitungsteile unberücksichtigt bleiben. Gleichzeitig muss er andererseits nahe am Betriebspunkt der Filter-elemente gewählt werden, um den Differenz-

druckabfall zu erkennen.Wenn man berücksichtigt, dass bei Filterstufen mit einer größeren Filteranzahl von Elementen selbst das Fehlen eines Einzelelementes im Bereich der prozessüblichen Differenzdruck-schwankungen liegen kann, und nur Schlauch- oder Taschenfilterelemente bei einem großen Filterleck überhaupt einen signifikanten Diffe-renzdruckabfall haben, sollte diese Form der Überwachung durch geeignetere Methoden ersetzt werden, vgl. Kapitel 5.7.

5.6.5 FilterdichtsitzprüfungManueller Test bei Schwebstoff-Kassetten-filtern zur Kontrolle des Dichtsitzens der Fil-terdichtung auf der Dichtfläche, d.h. der Test erfolgt im eingebauten Zustand. Hierzu wird entweder eine spezielle Profildichtung oder eine profilierte Dichtfläche verwendet. Der ent-stehende Hohlraum wird mittels Druckluft auf einen definierten Druck abgedrückt und die sich ergebende Nachliefermenge gemessen. Unterschreitet diese Nachliefermenge einen

definierten Wert, gilt das Dichtsystem als dicht.Dieser Test überprüft ausschließlich den Dicht-sitz auf der Filterfläche. Mögliche Leckagen z. B. zwischen Dichtung und Kassettenrahmen (Filterzarge) werden schon nicht mehr erfasst, von Filterundichtigkeiten ganz zu schweigen. Aus diesem Grund wird von diesem Test zunehmend Abstand genommen und ein Filtereffizienztest eingesetzt, vgl. Kapitel 5.9.

5.6.6 Reststaubnachweismessung diskontinuierlichÜblicherweise erfolgt hierbei eine Reststaub-nachweismessung als gravimetrische Mes-sung. Ein Teilstrom des Abgases wird über einen Probenahmefilter geleitet. Da sowohl der Gesamtabgasvolumenstrom als auch der Probenahmevolumenstrom bekannt sind, lässt

sich aus der Gewichtszunahme des Probenah-mefilters die Staubkonzentration des Abgases errechnen.Durch eine chemische Analyse lassen sich auch Anteile einzelner Substanzen ermitteln.

5.6.3 Max. Differenzdruck (Störung)Die Festlegung eines maximalen Differenz-druckwertes eines Filterelements, der einen Fil-terwechsel nach sich zieht, sollte unter Berück-sichtigung der folgenden Punkte erfolgen:• Unwirtschaftlicher Betrieb durch erhöhten

Energieverbrauch• Unzureichende Absauggeschwindigkeit• Differenzdruck muss weit unterhalb des

Berstdrucks des Filterelements liegen

Bei einigen Prozessen steigt der Filterdiffe-renzdruck am Ende der Lebenszeit nicht mehr nur sehr langsam, sondern exponentiell, d.h. es besteht die Gefahr eines plötzlichen Pro-duktionsstillstandes. Um dieses Risiko zu mi-nimieren, kann zusätzlich ein Voralarmpunkt definiert werden.

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5.8 Filterleckageüberwachung bei gleichzeitiger ReststaubrückhaltungVor allem bei gesundheitsgefährdenden Stäuben kann eine Sonderform der Filterle-ckageüberwachung interessant werden. Im Speziellen dann, wenn eine zweite Filterstufe gewünscht/notwendig wird. Diese zweite Filterstufe (Polizeifilterstufe) kann je nach Filterklasse nur der Staubrückhal-tung eines Filterdurchbruchs dienen. Bei Ver-

wendung höherer Filterklassen ist aber auch gleichzeitig eine Verbesserung des Reststaub-wertes möglich.Durch eine einfache elektronische Differenz-drucküberwachung der „Polizeifilterstufe“ ist eine kontinuierliche Filterkontrolle der ersten Filterstufe möglich.

5.7 Reststaubüberwachung kontinuierlich1. Triboelektrische Staubkonzentrations-

messung

Auf eine Sonde auftreffende Staubpartikel ge-ben bei der Kollision sehr kleine elektrische La-dungen an die Sonde ab, die abgeleitet werden können. Der dabei fließende elektrische Strom kann gemessen werden. Bei konstanten Rand-bedingungen besteht zwischen dem Stromsi-gnal und der Staubkonzentration ein linearer Zusammenhang. Triboelektrische Messgerä-te werden für die qualitative Staubmessung (Grenzwertbetrachtung) und mit Einschrän-kungen für die quantitative Staubmessung (Bestimmung der Staubbeladung) eingesetzt. (Quelle: Leitfaden zur Emissionsüberwachung – Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit)Vorteile gegenüber einer optischen Messung sind u. a. eine hohe Messgenauigkeit (Eignung für sehr geringe Staubkonzentrationen), mini-male Betriebskosten (keine Spülluft erforder-lich) und Servicefreundlichkeit (äußerst gerin-ger Einfluss einer Sonden-Verschmutzung auf das Messergebnis).

2. Optische Staubkonzentrationsmessung nach dem Streulicht-Prinzip

Ein Lichtstrahl durchdringt ein staubbeladenes Abgas in einem definierten Querschnitt wie z. B. Schornstein, Rohrleitung oder Kanal. Dabei erfährt er eine von der Staubbeladung abhän-gige Schwächung infolge von Absorption und Streuung an den Partikel. Diese Schwächung kann als Messgröße der Staubkonzentration dienen. (Quelle: Leitfaden zur Emissionsüber-wachung – Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit)Da Lichtquellen, Reflektoren und Sensoren schnell verstauben würden, werden die ent-sprechenden Bauelemente kontinuierlich mit einem Spülgasstrom gereinigt. Zusätzlich sind regelmäßige Serviceintervalle notwendig, um qualifizierte Messergebnisse zu erhalten.

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5.9 DEHS/DOP FiltertestValidierung der Filterabscheideleistung von Schwebstoff-Filtern (EN 1822-1). Hierbei wird jedes einzelne Filterelement ab der Filterklas-se H13 unter Verwendung des Prüfaerosols Dioctylphthalat (DOP) bzw. Diethylhexylseba-cat (DEHS) bei Nennvolumenstrom getestet. Die Partikelfeinheit liegt im Bereich des „most penetrating particle size“ (MPPS) um 0,1 bis 0,3 µm. (siehe auch 2. Speicherfilter bzw. 1.4 Grundlagen)Zur Durchführung des Tests ist das jeweilige Prüfaerosol, welches mittels eines speziellen Areosolgenerators erzeugt wird, möglichst gleichmäßig dem Gasvolumenstrom zuzufüh-ren. Die Aerosolkonzentration ist vor und nach dem Filter mittels Partikelzähler zu messen. Der Quotient beider Werte ergibt den tatsäch-lichen Abscheidegrad des Filterelements. Je nach messtechnischer Ausstattung können entweder ausschließlich integrale Mittelwerte ermittelt werden, als auch Filterscans durch-geführt werden.Um den Test durchführen zu können, sind be-reits bei der Konzeption der Filteranlage gerä-tespezifische und messtechnische Vorausset-zungen zu treffen:

Es muss ein Einzeltest jedes Filterelements möglich sein.Auch kleinste Undichtigkeiten im Reingasbe-reich sind zu vermeiden (hierzu gehören sogar Gewindegänge kleinster Schraubverbindun-gen).Schaffung geeigneter Messstellen vor und nach Filterelement(en). Hierbei finden sowohl vorinstallierte Aufgabe- und Messlanzen, als auch Anschluss-Ports (üblicherweise größere Tri-Clamp- oder Gewindestutzen) zur Aufnah-me eines Messsystems Verwendung.Als Sonderform dieses Filtertests ist der Ein-satz einer integrierten Scan-Test-Vorrichtung zu sehen. Dieser Scan-Test ähnelt dem Test im Herstellerwerk und ermittelt nicht nur den integralen Mittelwert der Filtereffektivität, sondern auch die lokale Filtereffektivität jedes Punktes einer Filterkassette. Diese dauerhaft installierte Vorrichtung ist extrem aufwändig und wird nur bei Sonderanwendungen, z. B. in Hochsicherheitslaboren, eingesetzt.

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6. Planungshinweise

6.1 Allgemeine Angaben• Besonderheiten (z. B. Kundennormen, Lebensmittelausführung usw.)• Art der Anlage, des Verfahrens, der Apparate oder der Maschinen• Arbeitsweise der Filteranlage (kontinuierlich oder diskontinuierlich, Batchdauer)• Eigenschaften des Gases (z. B. gesundheitsgefährdend, brennbar oder korrodierend)• Eigenschaften der Partikel (z. B. gesundheitsgefährdend, brennbar, hygroskopisch, anba-

ckend oder agglomerierend)• Eigenschaften des Gas/Staubgemisches (z. B. explosionsfähig)• Aufstellsituation/räumliche Voraussetzungen• siehe auch 3.5 Grafik „Einflussgrößen auf das Betriebsverhalten von Filtrationsabscheidern

in Anlehnung an Löffler“

6.2 Checkliste für die Auslegung• Aufstellungsort über NN in m• Angaben über das zu reinigende Gas

- Volumenstrom m³/h - Temperatur °C - Zusammensetzung (z. B. Volumenantei-

le) - Feuchte g/kg trockene Luft - Wassertaupunkt (ggf. Säuretaupunkt)

°C - Dichte kg/m³ - Druck des Gases am Eintritt in den Ab-

scheider hPa - Gewünschte Reingasstaubkonzentrati-

on mg/m³

• Angaben über die Staubpartikel - Mittlere Konzentration im Rohgas g/m³ - Höchstkonzentration im Rohgas g/m³ - Partikelgrößenverteilung - Dichte g/cm³ - Schüttdichte g/cm³ oder t/m³ - Zusammensetzung nach stofflichen Be-

standteilen, bezogen auf Trockensubs-tanz % Massenanteil

- Wassergehalt, bezogen auf Trockensub-stanz % Massenanteil

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6.4 Ermittlung der benötigten FilterflächeIn erster Näherung kann die Größe der benötigten Filterfläche nach folgender Gleichung ermittelt werden:

A [m²] = Q [m³/min]

f [m³/m² min]

Q = Volumenstrom des durchgesetzten Gases AF=Filterfläche(Auslegung) f=spezifischeFilterflächenbelastung(gem.Kapitel6.5.1)

Partikeleigenschaften Auswirkung auf das Filtrationsverhalten

klebrig-feucht hohe Partikelabscheidung, schlechter Filterkuchenabwurf

gut agglomerierend (großer Schüttwinkel), trocken

hohe Partikelabscheidung, guter Filterkuchenabwurf

frei fließend (kleiner Schüttwinkel), trocken niedrigere Partikelabscheidung, guter Filterkuchenabwurf

6.3 Volumenstrom (Q)Grundlage für die Auslegung filternder Ab-scheider ist die Kenntnis des zu reinigenden Volumenstromes. Dieser ist entweder prozess-bedingt oder abhängig von Gegebenheiten der Absaugung (z. B. Staubschutz am Arbeitsplatz).Wichtige Einflussgrößen sind:• Temperatur• Druck• Gasatmosphäre• Eigenschaften des abzuscheidenden

Staubmaterials und dessen Konzentration.

Ein Ausgangspunkt zur Bestimmung von Luft-mengen ist die sogenannte Erfassungsge-schwindigkeit an offenen Flächen, Eintrittsöff-nungen, Hauben und Maschineneinkleidungen Q [m³/min] = AE [m²] x v [m/s] x 60

Q = Volumenstrom des durchgesetzten Gases AE = Fläche Erfassung des Staubes v = Erfassungsgeschwindigkeit

Emission Beispiel Erfassungsgeschwindig-keit v (m/s)

ruhend Entfettungs-/Galvanikbäder, Rauche 0,25 - 0,5

langsam Abfüllarbeiten, Schweißen, langsame Bandtrans-porte, manuelle Sackentleerungen 0,5 - 1,0

schnell Brecher, Spritzstände, automatische Sack-/Fassbe-füllung 1,5 - 2,5

turbulent Schleifen, Sägen, Polieren, Sandstrahlen, Trommeln bis 10,0

Ein anderer Ausgangspunkt für die Bestimmung des Luftvolumens sind Daten zur Auslegung pneumatischer Transporteinrichtungen für Schüttgüter aller Art.

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6.5 FilterflächenbelastungEine wesentliche Kenngröße des filternden Abscheiders ist die Filterflächenbelastung. Die Filterflächenbelastung sollte in der Regel zwischen 0,5 m³/(m² min) und 2,5 m³/(m² min), in Einzelfällen aber auch deutlich niedri-ger oder höher liegen. Übliche Druckdifferen-zen liegen im Bereich von 400 Pa bis 1.500 Pa. Die Bereiche werden u. a. bestimmt durch:• Staubeigenschaften• Filterflächenbelastung• Art des Filtermediums• Reingasstaubgehalt• Standzeit

Parameter mit Einfluss auf die Filterflä-chenbelastungZur Festlegung der Filterflächenbelastung müssen u. a. folgende Aspekte berücksichtigt werden:• der Rohgasstaubgehalt• der angestrebte Reingasstaubgehalt• der angestrebte Druckverlust der Filteran-

lage• die angestrebte Standzeit des Filtermedi-

ums• die Gaszusammensetzung (insbesondere

Feuchtegehalt)• die Bauart des Abscheiders/Platzbedarf• das Regenerierungsverfahren des Filter-

mediums

Staubarten/AnwendungFilterflächenbelastung(f)in

m³/(m² min) beiSchlauch-oderTaschenfilter

Eisenoxide (Ofenentstaubung im Stahlwerk) 1,0 - 1,5

Flugasche aus Kohleverbrennung, Bereich Handling 1,0 - 1,5Flugasche aus Kohleverbrennung, Verbrennung abhän-gig von Vorabscheidung und Verbrennungsart 0,5 - 1,5

Gipsstaub (Gipsbrennen) 1,0 - 1,6

Holzmehl (Schleifstaub mit Leimanteil) 1,1 - 2,5

Sandaufbereitung von Gießereiformsand 1,0 - 2,0

Thermische Spritzverfahren von Aluminium 0,5 - 0,6

Weizenvermahlung 2,5 - 4,1

Zinkoxidstaub (Absaugung über Zinkbad) 1,0 - 1,5

Zementstaub (Förderung, Verladung) 1,1 - 2,0

Zuckersichtung 1,1 - 2,0

6.5.1 Typische Filterflächenbelastungen bei Filtrationsabscheidern mit Druckstoßabreinigung (Jet-Puls)

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SpezifischeFilterflächenbelastung(f)

Auswirkungen auf hoch niedrig

Filterfläche kleiner größerDruckverlust größer kleinerAbscheidegrad schlechter besserVerschleiß größer geringerAnströmung ungünstiger günstigerPlatzbedarf kleiner größerInvestition geringer größerBetrieb/Wartung teurer günstiger

Quelle: Friedrich Löffler et al.: Staubabscheidung mit Schlauchfiltern und Taschenfiltern. Vieweg, 1984, S. 247.

6.5.2 Spezifische FilterflächenbelastungDie spezifische Filterflächenbelastung beeinflusst die Wirksamkeit und den Abscheidegrad des Entstaubers.

6.5.3 Abschätzung der Filterflächenbelastung nach Flatt

Die theoretische Filterflächenbelastung feff errechnet sich dann:

feff = f x An x B x C x D x E x F x G x H x I

Da sich jeder einzelne Faktor zwischen 0,45 und 1,5 bewegen kann, können sich deutliche Abweichungen vom Grundwert f ergeben. Bei einem Taschenfilter AJN oder Schlauchfilter und einem Einsatz mit unkritischen Prozessbedingungen re-duziert sich der Einfluss. Im einfachsten Fall kann der Faktor sogar 1 betragen. Bei speziellen Anwendungen mit besonders feinen Stäuben und hohen Temperaturen kann sich die Filterflächen-belastung feff gegenüber f mehr als hal-bieren. Kontaktieren Sie daher in jedem Fall einen Fachmann.

Grundwert f für Filterflächenbelastung

Filtersystem

AnAnw

endungsartB

Staubfeinheit

C

Rohgasbeladung

D

Anströmverhältnisse

G

Zulässiger Reststaubgehalt

H

Filtermedium

I

Chemische + physikaliche Staubeigenschaften

FE

Temperatur© IN

FAST

AUB


7. Containment

7.1 Anforderungen an Filteranlagen im PharmaprozessBei der Verarbeitung risikobehafteter, fester Substanzen (in der Pharmazie vor allem hoch aktive Wirkstoffe) ist die Entstaubung elemen-tarer Teil des Produktionsprozesses. Denn Staub entsteht zwangsläufig, wenn z. B. Fest-stoffe einer Maschine zugeführt werden. Die Eignung der Filteranlage für bestimmte Wirk-stoffe ist unter anderem abhängig von zuvor festgelegten OEL-Werten (Occupational Expo-sure Limit). Diese quantifizieren die Menge „Wirkstoff je Normkubikmeter Atemluft“, der ein Mensch über acht Stunden ausgesetzt sein darf, ohne dass seine Gesundheit beeinträch-tigt wird. OEL-Grenzwerte werden OEB-Klassen (Occupational Exposure Band) zugeordnet.

Eine Substanz mit einem OEL-Wert von 3 µg/m³ entspricht z. B. OEB 4.Entsprechend dieser Klasse muss die Filteran-lage unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Bei OEB-Klassen 1-2 sind offene/halb offene Systeme unter Umständen möglich, wohin-gegen bei OEB 3-6 Systeme mit primärem Containment erforderlich sind. Hierbei ist in der Regel ein RABS-Containment-System (Re-stricted Access Barrier System) ausreichend. Produktionsprozesse, die einem Containment-level (mindestens ab OEB 3) zugeordnet sind, müssen mit speziell ausgestatteten, hocheffi-zienten Filtersystemen ausgerüstet werden. Dazu zählen z. B. Schwebstofffilteranlagen mit Safe-Change Wechselsystemen für Filterwech-sel und Staubaustrag.

Beispiel einer OEB-EinteilungEinige Pharma-Unternehmen teilen ihre Produkte in anders abgestufte OEB-Klassen ein.

1

2

3

4

5

6

6

OEBOccupational Exposure Band

1000-5000 µg/m³

100-1000 µg/m³

10-100 µg/m³

1-10 µg/m³

<1 µg/m³

<10 ng/m³

OELOccupational Exposure Limit

ADI

Accepted Daily Intake

> 100 mg/Tag

10-100 mg/Tag

1-10 mg/Tag

0,1-1 mg/Tag

< 0,1 mg/Tag

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7.2 Geeignete Filtersysteme im Pharmaprozess für ContainmentprozesseParallel mit dem Schutz des Bedienpersonals müssen auch die Reststaubwerte eines Filter-systems, d. h. der Schutz der Umwelt, betrach-tet werden. Auch hier müssen adäquate Anfor-derungen gelten. Schwebstofffilter werden nach der europäi-schen Norm EN1822 klassifiziert. Die Einstu-fung wird durch die Einteilung in Gruppen und Filterklassen erreicht. Die Leistung der Filter-systeme drückt sich im Abscheidegrad und Durchlassgrad aus. HEPA-Filter und ULPA-Filter erreichen eine Ef-fektivität bezüglich MPPS (Most Penetrating Particle Size) bei Korngrößen von 0,1- 0,3 μm bis zu 99,999995 % (ULPA-Klasse 17).

Im Hinblick auf die hochsensiblen Anwendun-gen von Filtergeräten müssen sichere Syste-me für den kontaminationsfreien Wechsel von Filterpatronen oder Filterkassetten und am Staubaustrag verwendet werden. Zu die-sem Zweck kommt sehr oft die „Safe-Change“ Technik zum Einsatz. Diese Methode erfüllt die höchsten Ansprüche beim Handling mit gefährlichen Substanzen unter Berücksichti-gung der Sicherheit für Mitarbeiter und Um-welt.Ein besonderes Augenmerk ist auf die Quali-tät der Kunststoffsäcke und das Verschluss-system zu werfen. Besonders beim Abtrennen des Safe-Change-Sacks können wieder unzu-lässig hohe Staubmengen freigesetzt werden.

Gruppe E (EPA-Filter): Efficient Particulate Air Filter (Hochleistungs-Partikelfilter) E10, E11 und E12 Gruppe H (HEPA-Filter):High Efficiency Particulate Air Filter (Schwebstofffilter) H13 und H14GruppeU(ULPA-Filter):Ultra Low Penetration Air Filter (Hochleistungs-Schwebstofffilter) U15, U16 und U17

Infastaub Filteranlagen mit Containment-Systemen

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8. Explosionsschutz

Eine Explosion ist eine Oxidations- oder Zerfallsreaktion mit plötzlichem Anstieg der Temperatur, des Drucks oder beider gleichzeitig (DIN EN 1127-1). Dabei kommt es zu einer plötzlichen Volu-menausdehnung von Gasen und der Freisetzung von großen Energiemengen auf kleinem Raum.

8.1 DefinitionenExplosion:Eine plötzliche Oxidationsreaktion (Verbrennungsreaktion) mit Anstieg der Temperatur, des Dru-ckes oder beidem gleichzeitig. [1]Ex-relevanter Staub: Feinzerteilter Feststoff beliebiger Form und Dichte unterhalb einer Korngröße von 500 µm.Explosionsfähige Atmosphäre: Ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben unter atmosphäri-schen Bedingungen, in dem sich eine Verbrennungsreaktion nach erfolgter Entzündung auf das gesamte unverbrannte Gemisch überträgt. [1]Zoneneinteilung: Explosionsgefährdete Bereiche werden nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens einer gefährli-chen explosionsfähigen Atmosphäre in Zonen unterteilt. Diese Einteilung dient als Grundlage für die Festlegung von Explosionsschutzmaßnahmen.Wirksame Zündquelle: Eine Zündquelle, die eine explosionsfähige Atmosphäre entzünden kann. Dies können z. B. heiße Oberflächen, mechanisch erzeugte Funken, elektrische Betriebsmittel, statische Elektrizität oder Blitzschlag sein. Für eine vollständige Übersicht aller Zündquellen wird auf [2] verwiesen.Vorbeugender Explosionsschutz: Explosionsschutzkonzept mit dem Ziel, Explosionen sicher zu verhindern, z. B. durch die Vermei-dung einer explosionsfähigen Atmosphäre und/oder der Vermeidung wirksamer Zündquellen.Konstruktiver Explosionsschutz: Explosionsschutzkonzept mit dem Ziel, die Auswirkungen von Explosionen durch technische Maßnahmen zu beherrschen. Hierzu gehört die explosionsfeste Bauweise in Verbindung mit ex-plosionstechnischer Entkopplung.Sicherheitstechnische Kenngrößen: Sie beschreiben sicherheitsrelevante Eigenschaften brennbarer Stoffe. Sicherheitstechnische Kenngrößen sind keine Konstanten, sondern von verschiedenen Einflüssen abhängig, wie z. B. der Korngrößenverteilung, der Kornform, dem Feuchtegehalt und der Anwesenheit von Zusätzen. [2]

Es werden folgende Begriffe in Abhängigkeit von der Expansionsgeschwindigkeit verwen-det:• Verpuffung (0,1 bis 1 m/s)• Explosion (1 bis 1000 m/s)• Detonation (ab 1000 m/s)Vergleich: Schallgeschwindigkeit beträgt unge-fähr 333 m/s

Durch das Zusammentreffen von • brennbarem Staub oder Gas in einer explo-

sionsfähigen Konzentration• ausreichendem Sauerstoff (Oxidationsmit-

tel)• einer wirksamen Zündquellesind die Voraussetzungen für einen Brand oder eine Explosion gegeben.

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8.1.2 Sicherheitstechnische Kenngrößen des konstruktiven ExplosionsschutzesMax. Explosionsüberdruck (Pmax): Der höchste Explosionsüberdruck, der in einem geschlossenen Behälter, unabhängig von der Konzentration des Brennstoffs, auftreten kann.KSt -Wert: Der höchste zeitliche Druckanstieg einer Staubexplosion, der in einem geschlossenen 1 m³-Behälter, unabhängig von der Konzentration des brennbaren Staubes, auftreten kann.Hybrides Gemisch: Ein Gemisch von gleichzeitig auftretenden brennbaren Stäuben und brennbaren Gasen in Luft. Man spricht von hybriden Gemischen, wenn dabei Gaskonzentrationen von ≥ 20 % der UEG (un-tere Explosionsgrenze) auftreten oder wenn Stäube mit Lösemittelgehalten von ≥ 0,5 Gew.-% vorliegen. Durch hybride Gemische können zusätzliche Explosionsgefahren entstehen.

8.1.1 Sicherheitstechnische Kenngrößen des vorbeugenden ExplosionsschutzesUntere und obere Explosionsgrenze: Untere Explosionsgrenze (UEG) bzw. obere Explosionsgrenze (OEG) sind die untere bzw. obere Konzentration eines brennbaren Stoffes in Luft, in dem sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr selbstständig fortpflanzen kann. [1] Bei Stäuben gibt es, anders als bei Gasen, keine echte obere Explosionsgrenze, da auch bei hohen Staubkonzentrationen ein Teil des Staubes mit der vorhandenen Luft reagieren und die Konzen-tration des Staubes in einer Staubwolke lokal sehr unterschiedlich sein kann. Daher wird bei Stäuben in der Regel nur die UEG ermittelt.Mindestzündenergie (MZE): Die niedrigste in einem Kondensator gespeicherte elektrische Energie, die bei Entladung aus-reicht, das zündwilligste Gemisch einer explosionsfähigen Atmosphäre zu entzünden.Glimmtemperatur: Die niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, die eine darauf befindliche Staubschicht von 5 mm Dicke entzündet.Zündtemperatur: Die niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, an der sich das zündwilligste Staub-Luft-Gemisch (Staubwolke) entzündet.SpezifischerWiderstand:Ist der spezifische elektrische Widerstand des Staubes z. B. zu hoch, können durch Reibung ent-standene Ladungen auf dem Filterkuchen (siehe 3.2) nicht abgeleitet und zu einer Zündquelle werden.

Quellen zu Kapitel 8.1 ff.:[1] BGR 104 - Explosionsschutz-Regeln (EX-RL) http://www.bgrci.de/exinfode/ex-schutz-wissen/expertenwissen/brenn-bare-staeube/2-umsetzung-der-explosionsschutz-regeln-ex-rl-bgr-104/[2] DIN EN 1127-1 - Explosionsfähige Atmosphären - Explosionsschutz - Teil 1: Grundlagen und Methodik

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8.2 Konstruktiver ExplosionsschutzNicht in allen Fällen ist es möglich, nur durch Auswahl geeigneter Betriebsmittel die Gefahr einer Explosion auf das geforderte Maß zu reduzieren. Neben den primären Sicherheitsmaßnahmen, wie etwa das Vermeiden zündfähiger Gemische oder das Herabsetzen der Explosionsneigung durch Inertisierung, muss zusätzlich die konstruktive explosionsfeste Auslegung der Bauteile er-folgen, um die Auswirkungen einer Explosion zu begrenzen und eine Personengefährdung aus-zuschließen.Behältervolumen:Leervolumen, das für die Bemessung der Druckentlastungsflächen zugrunde gelegt werden muss.Berstscheiben für Entstaubungsanlagen:Runde oder rechteckige, zwischen zwei Flanschen eingespannte Scheiben aus nicht rostendem Stahl, die am Einspannende mit Sollbruchstellen versehen sind und durch eine Dichtfolie abge-dichtet werden. Überschreitet der Explosionsdruck den Ansprechdruck, reißen die Sollbruchstel-len und die Entlastungsöffnung wird freigegeben.Druckentlastung:Schutzprinzip, das den Explosionsdruck unter Ausschub von unverbranntem Gemisch und von Verbrennungsgasen durch Freigabe von vorbestimmten Öffnungen so begrenzt, dass die Appa-ratur nicht zerstört wird.Druckfeste Behälter:Behälter und Apparate, die als Druckbehälter gemäß den geltenden Vorschriften und Richtlinien gebaut sind.Druckstoßfeste Behälter:Behälter, Apparate und zugehörige Rohrleitungen, die so gebaut sind, dass sie dem bei einer Explosion auftretenden Druckstoß bis zu einer bestimmten Höhe standhalten, ohne aufzureißen; jedoch können bleibende Verformungen auftreten. Bei der Berechnung druckstoßfester Behälter wird die sogenannte Druckstoßfestigkeit zugrunde gelegt.Entlastungsdruck:Druck, der bei einer Explosion in einem druckentlasteten Raum bzw. in einer druckentlasteten Apparatur maximal zu erwarten ist.Entlastungsfläche:An einem Behälter insgesamt angebrachte wirksame Entlastungsfläche, die ggf. aus mehreren Teilflächen bestehen kann. Nicht berstende Vakuumstützen und andere, den Mengenstrom be-hindernde Bauteile, sind hierbei zu berücksichtigen.Maximaler Explosionsdruck:Als „maximaler Explosionsdruck“ Pmax wird der höchste Druck bezeichnet, der bei einer Explosion eines Brennstoff-Luft-Gemisches optimaler Konzentration im geschlossenen Behälter oder Ap-parat auftreten kann.Explosionsklappen:Sicherheitseinrichtungen, die vom Explosionsdruck geöffnet werden. Im Gegensatz zu Berst-sicherungen können Explosionsklappen die Ausblasöffnungen nach dem Ansprechen wieder selbsttätig verschließen. Bei Explosionsklappen ist nicht die tatsächliche Öffnung, sondern die bei der Typprüfung vom Sachverständigen festgelegte Entlastungsfläche, zugrunde zu legen.Vordruck:Ausgangsdruck, der beim Wirksamwerden der Zündquelle herrscht.

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Quelle: [3] BGR 104 - Explosionsschutz-Regeln (EX-RL), EX-Tabelle - Punkt3 Brennbare Stäube, www.bgrci.de/exinfode/dokumente/explosionsschutz-regeln-bgr-104/

8.3 Zoneneinteilung nach 1999/92/EG innerhalb eines filternden Abscheiders

Rohgasraum

Zone 20

Die Konzentration des erfassten und abzuschei-denden Staubes liegt betriebsmäßig überwiegend im Explosionsbereich oder das regelmäßige Abreinigen des Filtermediums erfolgt häufig.

Die Konzentration des erfass-ten und abzuscheidenden Staubes im Rohgasraum liegt betriebsmäßig überwiegend im Explosionsbereich. In Folge einer Filterstörung, die nicht sofort beseitigt wird (z. B. Filterdurchbruch, Dich-tungsprobleme), können auf der Reinluftseite explosions-fähige Staub-Luft-Gemische auftreten.

a) b)

Zone 21

Die Konzentration des erfassten und abzuschei-denden Staubes liegt betriebsmäßig nicht im Explosionsbereich (Objektabsaugung, Aspira-tion) und das Abreinigen des Filtermediums erfolgt nur gelegentlich.

c)wie a) oder b)Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre wird jedoch durch Inertisieren immer sicher verhin-dert; es ist zu beachten, dass auch bei ausreichender Inertisierung zum Vermeiden von Staubexplosi-onen, ein Entzünden von abgela-gertem Staub möglich sein kann.

Keine Zone

Reingasraum

Zone 21

wie a)

Ein Filterdurchbruch wird jedoch kurzfristig erkannt und unverzüglich beseitigt.

Zone 22

Die Konzentration des erfassten und abzuschei-denden Staubes im Roh-gasraum liegt betriebsmä-ßig nicht im Explosionsbe-reich, so dass im Reingas-raum eine gefährliche explosionsfähige Atmos-phäre bei einem Filter-durchbruch nur kurzzeitig auftreten kann.

Zone 22

Durch Einsatz eines nachge-schalteten Sicherheitsfilters wird eine gefährliche explosi-onsfähige Atmosphäre auf der Reinluftseite des nachgeschal-teten Sicherheitsfilters auch im Falle eines Filterdurchbruchs am Hauptfilter vermieden. Gleichzeitig werden ein Filter-durchbruch oder Undichtigkei-ten in Folge falschen Einbaus von Filtermedien sicher erkannt und unverzüglich beseitigt.

keine Zone nach Sicherheitsfilter

d)a) b) c)

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9. Gesetzliche Bestimmungen

9.1 Arbeitsschutz9.1.1 MAK-Wert und BAT-Wert

Die neue GefStoffV kennt nur noch gesundheitsbasierte Grenzwerte, genannt Arbeits-platzgrenzwert - AGW und Biologischer Grenzwert – BGW. Die alten Bezeichnungen MAK-Werte und BAT-Werte können und sollen bis zur vollständigen Umsetzung der neu-en Gefahrstoffverordnung als Richt- und Orientierungsgrößen weiter verwendet werden.Die Maximale Arbeitsplatz-Konzentration (MAK-Wert) gibt die maximal zulässige Konzen-tration eines Stoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der (Atem-)Luft am Arbeitsplatz an, bei der kein Gesundheitsschaden zu erwarten ist, auch wenn man der Konzentrati-on in der Regel 8 Stunden täglich, maximal 40 (42) Stunden in der Woche ausgesetzt ist (Schichtbetrieb).Als Biologischer Arbeitsstoff-Toleranzwert (BAT-Wert) wird die maximal zulässige Konzen-tration eines Arbeitsstoffes im Blut, Blutplasma, Harn oder der Atemluft des Menschen beschrieben, bei dem nach aktuellem Wissen die Gesundheit des Menschen nicht ge-schädigt wird. BAT-Werte können nicht für krebserzeugende Stoffe angegeben werden.

9.1.2 TRK-Werte

Die Technische Richtkonzentration (TRK-Wert) gab die Konzentration eines Stoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Luft am Arbeitsplatz an, die als Anhaltspunkt für die zu treffenden Schutzmaßnahmen und die messtechnische Überwachung am Arbeitsplatz heranzuziehen war.Der TRK-Wert wurde für krebserzeugende, -verdächtige und erbgutverändernde Stoffe angegeben, für die kein MAK-Wert angegeben werden durfte.

9.1.3 AGW und BGW Grenzwerte

Seit 1. Januar 2005 besteht mit dem Inkrafttreten der neuen Gefahrstoffverordnung ein neues Grenzwert-Konzept. Die neue GefStoffV kennt nur noch gesundheitsbasierte Grenzwerte, genannt Arbeitsplatzgrenzwert – AGW und Biologischer Grenzwert – BGW.

9.1.4 TRGS Regeln

Die Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) geben den Stand der Technik, Ar-beitsmedizin und Arbeitshygiene sowie sonstige gesicherte Erkenntnisse für Tätigkei-ten mit Gefahrstoffen, einschließlich deren Einstufung und Kennzeichnung, aber auch entsprechende Regeln für die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln sowie für den Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen wieder.

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Maximale Immissionswerte für Stoffe zum Schutz der menschlichen Gesundheit

Stoff/Stoffgruppe Konzentration µg/m³

Mittelungs-zeitraum

Benzol 5 JahrBlei und seine anorganischen Verbindungen als Parti-kelbestandteile (PM10), angegeben als PB 0,5 Jahr

Partikel (PM10)4050

Jahr24 Stunden

Partikel (PM2,5) 25 Jahr

Schwefeldioxid50

125350

Jahr24 Stunden

1 Stunde

Stickstoffdioxid40

200Jahr

1 StundeTetrachlorethen 10 Jahr

Quelle: TA-Luft, Novellierungsentwurf Stand: 16.07.2018

9.2 Immissionsschutz9.2.1 TA-Luft

Die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) ist eine Verwaltungsvor-schrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG). Rechtsgrundlage für die TA Luft ist § 48 BImSchG.Die TA-Luft dient dem Schutz der Allgemeinheit und der Nachbarschaft vor schädli-chen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen und der Vorsorge gegen schäd-liche Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, um ein hohes Schutzniveau für die Umwelt insgesamt zu erreichen.

9.2.2 Immissionen

Immissionen im Sinne der TA-Luft sind auf Menschen, Tiere, Pflanzen, den Boden, das Wasser, die Atmosphäre oder Kultur– und Sachgüter einwirkende Luftverunreinigungen.

9.3 EmissionenEmissionen im Sinne der TA-Luft sind die von einer Anlage ausgehenden Luftverunreinigungen, die wie folgt angegeben werden:• Masse der emittierten Stoffe, bezogen auf das Volumen

- Von Abgas im Normzustand (0 °C; 1013 hPa) als Massenkonzentration in den Einheiten g/m³ oder mg/m³

• Masse der emittierten Stoffe, bezogen auf die Zeit als Massenstrom in den Einheiten kg/h, g/h oder mg/h.

Der Emissionsminderungsgrad ist das Verhältnis der im Abgas emittierten Masse eines luftverun-reinigenden Stoffes zu seiner zugeführten Masse im Rohgas.Emissionswerte sind Grundlagen für Emissionsbegrenzungen.

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Allgemeine Anforderungen zur Emissionsbegrenzung (Gesamtstaub, einschließlich Feinstaub): Die im Abgas enthaltenen, staubförmigen Emissionen dürfen den Massenstrom 0,20 kg/h oder die Massenkonzentration 20 mg/m³ nicht überschreiten. Auch bei Einhaltung oder Unterschrei-tung eines Massenstroms von 0,20 kg/h darf im Abgas die Massenkonzentration 20 mg/m³ nicht überschritten werden (TA-Luft). Zusätzlich gilt bei einem Massenstrom >0,4 kg/h eine Mas-senkonzentration von <10 mg/m3. Zur Zeit ist eine Neufassung der TA-Luft im Entwurfsstadium. In der TA-Luft findet man u. a. verbindliche Werte für zulässige Staubemissionen im Abgas, die auch auf die reingasseitige Abluft von Filtern bezogen werden können.

Massenkonzentration mk in mg/m³

Massenstrom ms in g/h

2002 2017 2002 2017

Gesamtstaub inkl. Feinstaub 20 20* 200 200

Staubförmige anorganische Stoffe

Klasse I Hg, TI 0,05 0,01 0,25 0,05

Klasse II Pb, Co, Ni, Se, Te 0,5 0,5 2,5 2,5

Klasse III Sb, Cr, Cyanide, Fluoride, Cu, Mn, Vn, Sn 1,0 1,0 5 5

Gasförmige anorganische Stoffe

Klasse I z. B. Arsenwasserstoff 0,5 0,5 2,5 2,5

Klasse II z. B. Chlor 3,0 3,0 15 15

Klasse III z. B. Ammoniak 30 30 15 15

Klasse IV z. B. Schwefeloxide 350 350 1.800 1.800

Organische Stoffe

TA-Luft Gesamtkohlenstoff 50 50 500 500

Klasse I 20 20 100 100

Klasse II 100 100 500 500

Krebserzeugende Stoffe

Klasse I z. B. Arsen 0,05 0,05 150 150

Klasse II z. B. Acrylnitril 0,5 0,5 1.500 1.500

Klasse III z. B. Benzol 1,0 1,0 2.500 2.500

9.3.1 Emissionsgrenzwerte bestimmter Stoffe nach gültiger TA-Luft (Stand 2002 / 2017)

* bei ms >0,4 ist mk = 10

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9.4 Übersicht Filterklassen für Speicherfilter

Quelle: VDMA Luftfilterinformation

AnmerkungzurDINEN779Der Mindestwirkungsgrad ist der niedrigste Wirkungsgrad ermittelt aus dem Wirkungsgrad des entladenen Filters, des Anfangs-wirkungsgrades und dem niedrigsten Wirkungsgrad der während des Beladungsvorgangs gemessen wird.Die DIN EN ISO 16890 hat die DIN EN 779 in 2018 ersetzt.

WichtigerHinweiszumLesenderTabelle!Die beiden Normen DIN EN 779 und DIN EN 1822 bauen aufeinander auf und sind aufeinander abgestimmt. Aufgrund unterschiedlicher Prüfbedingungen zwischen der DIN EN 60335-2-69 und diesen beiden Normen ist ein Vergleich der Staubklassen mit den Filterklassen nur näherungsweise möglich.

Partikel für die allgemeine Raumlufttechnik

NachDINEN779(veraltet) NachDINENISO16890

Filt

erkl

asse

Prüf

stau

b/-a

eros

ol

Mit

tler

er A

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grad

(Am)

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Pa

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,4 µ

m in

%

Coa

rse

ePM

10

ePM

2,5

ePM

1

G1

ASHRAE- Staub

50 < AM < 65

G2 65 < AM < 80 30 - 40 %

G3 80 < AM < 90 45 - 65 %

G4 90 < AM 60 - 85 %

M5

DEHS 0,2 - 0,3 µm

40 < EM < 65 50 - 60 %

M6 60 < EM < 80 60 - 80 % 50 - 60 %

F7 80 < EM < 90 80 - 90 % 65 - 75 % 50 - 65 %

F8 90 < EM < 95 90 - 95 % 75 - 95 % 70 - 90 %

F9 95 < EM 80 - 95 %© INFA

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AnmerkungenzurDINEN1822:2011Zuerst wird am planen Filtermedium der Fraktionsabscheidegrad gemessen und die Partikelgröße im Abscheidegrad-minimum (MPPS, siehe auch Grafik in 2. Speicherfilter bzw. 1.4 Grundlagen) bestimmt. Der integrale Abscheidegrad des Filterelementes wird im Abscheidegradminimum bei Nennvolumenstrom ermittelt. Für die Einteilung von Filtern der Gruppe E ist eine Leckprüfung nicht möglich und nicht erforderlich, Gruppe E Filter werden statistisch bewertet (DIN EN 1822-5:2011). Filter der Gruppen H und U müssen einzeln integral sowie individuell auf Leckfreiheit geprüft werden. Dazu müssen Filter der Gruppe H eine der drei in DIN EN 1822-4:2011 beschriebenen Leckprüfungsmethoden bestehen. Filter der Gruppe U werden ausschließlich nach dem Scan-Verfahren (DIN EN 1822-4:2011) geprüft. Die Partikelgröße im Absc-heidegradminimum beträgt bei Glasfasermedien 0,1 bis 0,2 µm, bei PTFE-Membranfiltermedien kleiner 0,1 µm.

AnmerkungenzurDINEN60335-2-69:2010AnhangAStaubbeseitigende Maschinen (SBM, z. B. Staubsauger und Entstauber für den gewerblichen Bereich) wurden gemäß der ZH 1/487 geprüft und klassifiziert. Dieses rein nationale Prüfverfahren wurde in eine europäische Norm überführt, die seit 1998 Bewertungsgrundlage für SBM ist. Diese Norm DIN EN 60335-2-69 wurde 2010 an die grundlegenden Anforderun-gen der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG angepasst, mit dem Ziel, sie unter dieser Richtlinie zu listen.AGW = Arbeitsplatzgrenzwert

9.5 Übersicht der übrigen Filterklassen

Schwebstofffilter(EPA,HEPAundULPA) FiltermaterialienzurLuftfiltrationfürdieRückführung in Arbeitsräume

NachDINEN1822(Teil1bis5) NachDINEN60335-2-69AnhangAA

Filt

erkl

asse

Prüf

stau

b/-a

eros

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Inte

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LokalerAb

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Stäu

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DEH

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i-Eth

yl-H

exyl

-Seb

acat

> 85 - L 200 mg/m3

Quarzstaub 90% 0,2-2 µm (Stokes)

< 1 Stäube mit AGW > 1 mg/m3

E11 > 95 -M < 0,1 Stäube mit AGW

> 0,1 mg/m3E12 > 99,5 -

H13 > 99,95 > 99,75

H

10-80 mg/m3

Paraffinölnebel 90% < 1 µm (Stokes)

< 0,005

Stäube mit AGW, krebserzeugende Aerosole, Stäube mit Krankheitser-regern

H14 > 99,995 > 99,975

U15 > 99,9995 > 99,9975

U16 > 99,99995 > 99,99975

U17 > 99,999995 > 99,999975

Quelle: VDMA Luftfilterinformation© IN

FAST

AUB


9.6 Unterschiede der DIN EN ISO 16890 und der DIN EN 779 im Überblick

DINENISO16890 DINEN779

Prüfziel

Einordnung in ISO ePM-Gruppe Einteilung in Filterklassen G, M und F

Grobstaubfilter: ISO ePM Coarse G1 - G4

Mittelstaubfilter: ISO ePM10 M5 - M6

Feinstaubfilter: ISO ePM 2,5 M6 - F7

Feinstaubfilter: ISO ePM1 F7 - F9

Relevantes Filtermerkmal

Grobstaubfilter: grav. Anfangs-Abscheidegrad gegenüber A2 Staub

Grobstaubfilter: mittlerer grav. Abscheidegrad gegenüber ASHRAE Staub

Feinstaubfilter: Fraktionsabscheidegrad gegenüber ePMx (0,3 µm - 10 µm)

Feinstaubfilter: mittlerer Wirkungsgrad gegenüber 0,4 µm Partikel

Prüfaerosole DEHS- und KCL-Aerosol DEHS-Aerosol

Beurteilter Filterzustand

Neuzustand Neu- und bestaubter Zustand

Neuzustand nach IPA-Behandlung Neuzustand nach IPA-Behandlung

IPA- Behandlungsverfahren

Gesamtes Filterelement Probe vom Filtermedium

Bedampfung mit IPA Tauchen in flüssiges IPA

Differenzdruck Differenzdruckkurve am Filterele-ment in % vom Nennvolumenstrom

Differenzdruckkurve am Filterele-ment in % vom Nennvolumenstrom

Differenzdruck, Ende

ISO Coarse: 200 Pa

G1 - G4: 250 Pa

ISO ePM1 bis ePM10: 300 Pa

M5 - F9: 450 Pa

Staubspeicherfähigkeit Bestaubung mit A2-Test-Dust (Quarzstaub)

Bestaubung mit ASHRAE Prüfstaub (Quarzstaub, Ruß, Baumwollfasern

Energieklassifizierung Herstellerbezogenes Labelverfahren Herstellerbezogenes Labelverfahren

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10. Schüttgewichte

Staubart Beschaffen-heit

Schüttdichte [kg/dm³]

Acesulfam Pulver 0,20 - 0,70Acetylsalicylsäure Pulver 0,50 - 0,75Acrylamid Pulver 0,50 - 0,60Adipinsäure Pulver 0,62 - 0,85Agar-Agar Pulver 0,55Aktivkohle Pulver 0,06 - 0,10Aktivkohle Pellets 0,21 - 0,40Alaunerde stückig 0,80 - 1,06Alfalfamehl (Luzerne) Pulver 0,30Aloe Vera PulverAluminium Pulver 0,60 - 0,95Aluminium Späne Späne 0,11 - 0,21Aluminiumchlorid kristallin 0,55 - 1,00Aluminiumhydroxid (Aluminiumhydrat) Fein 0,21 - 0,28Aluminiumnitrat kristallin 0,72 - 1,00Aluminiumoxid (Tonerde) Pulver 0,90 - 1,92Aluminiumsilikat Pulver 0,78 - 0,80Aluminiumsulfat Pulver 0,84 - 0,93Ammoniumacetat Pulver 0,40 - 0,50Ammoniumchlorid kristallin 0,60 - 0,95Ammoniumdihydrogenphosphat (MAP Monoammoniumphosphat) Pulver 0,80 - 1,10Ammoniumhydrogencarbonat (Hirschhornsalz) Pulver 0,60 - 0,85Ammoniumnitrat kristallin 0,60 - 0,86Ammoniumphosphat (Triammoniumphosphat) kristallin 0,80 - 0,85Ammoniumsulfat kristallin 0,72 - 0,92Amorphes Siliciumdioxid (Aerosil) Feinstaub 0,04 - 0,13Anthrazitkohle Pulver/Granulat 0,80 - 0,96Antimon Pulver 2,00 - 3,00Antimontrioxid Pulver 0,76 - 1,29Apatit kristallin 0,63Aromastoffe Pulver 0,30 - 0,36Arsen Pulver 0,49Arsenoxid Pulver 1,60 - 1,90Asbest, gebrochen 0,32 - 0,64Asbestzement Pulver 0,90 - 1,00Asche, Kohle nass Pulver 0,72 - 0,80Asche, Kohle trocken Pulver 0,56 - 0,64Ascorbinsäure (Vitamin C) kristallin 0,50 - 0,90Aspartam Pulver 0,15 - 0,60Asphalt, gebrochen Pulver 0,72Backpulver Pulver 0,66 - 0,95Bakelit Pulver 0,48 - 0,72Banane, getrocknet Pulver 0,40 - 0,60

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Bariumcarbonat kristallin 0,70 - 1,30Bariummetaborat (Bariumborat) Pulver 0,66Bariumstearat Pulver 0,22 - 0,25Bariumsulfat kristallin 0,78 - 2,50Baryt; Schwerspat kristallin 0,78 - 2,50Basalt (Diabas) Pulver 1,65 - 1,80Bauxit gebrochen 1,20 - 1,44Benzoesäure kristallin 0,50Beton gebrochen 1,44 - 2,40Betonit Pulver 0,50 - 1,10Bierhefe, getrocknet Pulver 0,40 - 0,60Bimsstein Pulver 0,65 - 0,72Bimsstein, fein gemahlen Pulver, fein 0,80 - 0,95Bisphenol A Pulver 0,61 - 0,68Blähglas Pulver 0,27 - 1,10Blähglimmer (Vermiculit) Pulver 0,07 - 0,15Blähperlit Pulver 0,02 - 0,12Blähton Pulver 0,30 - 1,60Blei Pulver 3,00 - 3,20Blei(II)-sulfid Pulver 1,30 - 2,60Bleiarsenat Pulver 1,15Bleicherde (Fullererde; Walkerde), gebrannt Pulver 0,56 - 0,72Bleicherde (Fullererde; Walkerde), roh Pulver 0,56 - 0,64Blei-Erze gebrochen 3,30 - 4,80Bleiglanz Pulver 1,30 - 2,60Blei-Menninge Pulver 3,00 - 3,50Bleioxide Pulver 1,20 - 3,50Bleisulfat Pulver 0,90Bleiweiß Pulver 1,20 - 1,60Blut, getrocknet Pulver 0,56 - 0,72Bohnenmehl Pulver 0,75Bor Pulver 1,20Borsäure kristallin 0,85 - 1,10Braugerste, trocken 0,40 - 0,50Brauneisenstein (Limonit) Pulver 1,92 - 3,20Braunkohle Pulver 0,45 - 0,88Bronze Pulver 4,00 - 4,20Bruchglas Pulver 1,40 - 2,00Buchweizen Pulver 0,30 - 0,60 Cadmiumoxid Pulver 1,30 - 1,70Calciumacetat Pulver 0,35 - 0,45Calciumcarbid 1,12 - 1,28Calciumcarbonat Pulver 0,78 - 0,96Calciumchlorid 0,95 - 1,10Calciumcyanamid (Kalkstickstoff) 0,88 - 1,00Calciumfluorid Pulver 0,78 - 1,10

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Calciumhydroxid (Hydratkalk; gelöschter Kalk) Pulver, fein 0,32 - 0,38Calciumhydroxid (Hydratkalk; gelöschter Kalk) Pulver, grob 0,48 - 0,77Calciumhypochlorit kristallin 0,90 - 1,10Calciumlactat 0,40 - 0,50Calciumnitrat (Kalksalpeter) 1,20Calciumoxid (Ätzkalk; gebrannter Kalk) Pulver, fein 0,85 - 0,98Calciumoxid (Ätzkalk; gebrannter Kalk) Pulver, grob 1,00 - 1,30Calciumphosphat (Tricalciumphosphat) kristallin 0,50 - 0,65Calciumstearat Pulver 0,23 - 0,42Calciumsulfat (Anhydrit Anhydritspat) kristallin 0,85 - 0,95Calciumsulfat Gips, gebrannt, gemahlen Pulver 0,85 - 1,28Caprolactam Pulver 0,50Carboxylmethylcellulose (Carmellose) Pulver 0,42 - 0,49Cellulose (Zellulose) 0,10 - 0,37Celluloseacetat (Acetylzellulose) Pulver 0,20 - 0,33Cellulosehydrat Plättchen (Zellglas) 0,46Chilesalpeter 1,00Chlorkalk (Bleichkalk) 0,90 - 1,25Chromerz (Chromit; Chromeisenstein) 2,00 - 2,30Cobalt Pulver 0,85 - 2,00Cobaltblau Pulver 1,30 - 1,50Coffein Pulver 0,36Cumarin Pulver 0,93 - 0,94Darrmalz 0,40 - 0,50Dentalkeramik (Zahnkeramik) Pulver, fein 2,00 - 3,10Dextrine (Maltodextrine) Pulver, grob 0,70 - 0,90Dextrine (Maltodextrine) Pulver, fein 0,15 - 0,32Dioctylzinnoxid Pulver 0,47 - 0,70Diorit Pulver 1,75 - 1,80Dolomit, gemahlen Pulver 1,00 - 1,40Ebonit Pulver 1,00 - 1,10Edelstahl Pulver, fein 2,70 - 2,90Eipulver Pulver 0,35 - 0,88Eisen Pulver 3,10 - 3,70Eisen(II)-disulfid Pulver 1,90 - 2,35Eisenchlorid Pulver 0,90 - 1,30Eisenerz, gemahlen Pulver 0,80 - 1,50Eisenglanz (Hämatit) Pulver 0,45 - 1,64Eisenglimmer Pulver 1,60 - 2,10Eisenoxid-Abbrand 0,80 - 1,10Eisenoxid-Pigmente Pulver 0,30 - 0,72Eisensulfate (Eisenvitriol) Pulver 0,80 - 1,30Eiweißpulver Pulver 0,25 - 0,50Emaille Pulver 0,72 - 1,10Epoxidharz Pulver 0,75 - 0,90Erbsenmehl Pulver 0,57 - 0,80

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Erythrit (i-Erythritol) Pulver 0,70 - 0,90Ethylcellulose (Celluloseethylether) Pulver 0,36 - 0,40Feldspat, gemahlen Pulver 1,04 - 1,12Fischmehl Pulver 0,54 - 0,65Flachssaat Extr, Schrot 0,40Flammruß Pulver 0,08 - 0,32Fleischmehl (Kadavermehl) Pulver 0,40 - 0,70Flugasche, trocken Pulver 0,63 - 1,10Flugkoks Pulver 0,42 - 0,70Flussspat Pulver 0,78 - 1,10Formsand (Gießereisand) Pulver 1,00 - 1,60Fruchtpulver Pulver 0,40 - 0,60Fructose (Fruchtzucker) Pulver 0,45 - 0,60Gelatine Pulver 0,50 - 0,75Gerberlohe, fein gemahlen Pulver 0,88Gerberlohe, gemahlen Pulver 0,45 - 0,74Gerste, feingemahlen Pulver 0,45 - 0,74Getreide, Mehl Pulver 0,45 - 0,60Getreidekleie 0,18 - 0,30Getreideschrot 0,65 - 0,69Gewürze, gemahlen Pulver 0,40 - 0,55Gewürzmischung Pulver 0,40 - 0,75Gilsonit (Asphaltum) Pulver 0,59Glas, Staub Pulver 0,80 - 1,80Glasbruch 1,40 - 2,00Glasfaserverstärkte Kunststoffe (Fiberglas; GFK) Pulver 0,45 - 0,55Glimmer Pulver (Plättchen) 0,15 - 0,24Glucose (Traubenzucker; Dextrose ) Pulver 0,50 - 0,64Gneis Pulver 1,30 - 1,50Goslarit (Zinkwitriol) Pulver 0,80Granit Pulver 1,28 - 1,50Graphit Pulver 0,35 - 0,60Gras, Samen 0,16 - 0,19Grasmehl Pulver 0,14 - 0,30Grauguss Pulver 2,70 – 2,90Grünmalz 0,30Gummi 0,40 - 0,90Hafer, gemahlen Pulver 0,40 - 0,70Hafniumdioxid Pulver 2,50 - 3,50Harnstoff (Urea) kristallin 0,60 - 0,75Hartmetall Pulver 3,50 - 5,50Hefe, Instant Pulver 0,55 - 0,80Hefe, trocken, aktiv Pulver 0,74 - 0,95Hirse, gemahlen Pulver 0,40 - 0,55Hochofenschlacke, gemahlen Pulver 1,00 - 1,20Hochofenstaub Pulver 1,50

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Holzmehl Pulver 0,22 - 0,58Holzspäne 0,05 - 0,26Hopfen 0,55 - 0,57Hornmehl Pulver 0,70Ilmenit (Titaneisen) Pulver 2,24Instantkaffee Pulver 0,18 - 0,25Iod (Jod) Pulver 2,10Isophthalsäure Pulver 0,85 - 1,00Kaffee, gemahlen Pulver 0,20 - 0,40Kaffeebohnen, geröstet 0,35 - 0,42Kakao, gemahlen Pulver 0,40 - 0,56Kaliumacetat (Kaliumethanoat) Pulver 0,47 - 0,53Kaliumaluminiumsulfat (Alaun) Pulver, fein 0,72 - 0,80Kaliumcarbonat (Pottasche) kristallin 0,82 - 1,23Kaliumchlorid kristallin 1,00 - 1,30Kaliumhexacyanidoferrat(II) (Gelbblutlaugenkristall) kristallin 0,82 - 0,86Kaliumhydrogencarbonat kristallin 0,90 - 1,10Kaliumnitrat (Kalisalpeter) kristallin 0,75 - 1,21Kaliumnitrit kristallin 0,70 - 1,00Kaliumpermanganat kristallin 1,10 - 1,60Kaliumsulfat kristallin 1,00 - 1,90Kalkammonsalpeter 1,00 - 1,10Kalkmörtel 1,55 - 1,75Kalksandstein Pulver 1,75 - 1,85Kalksteinmehl Pulver 1,00 - 1,30Kalksteinstaub Pulver 0,78 - 1,60Kaolin (Porzellanerde) Pulver 0,30 - 0,80Kartoffelstärke Pulver 0,69 - 0,86Kasein (Casein) Pulver 0,58Keramik Pulver 1,00 - 3,80Kieselgel (Silikagel) Pulver 0,40 - 0,70Kieselgur (Diatomeenerde) Pulver 0,10 - 0,60Klärschlamm, trocken 0,72 - 0,88Kleie 0,27 - 0,33Knochenkohle 0,32 - 0,40Knochenmehl Pulver 0,72 - 0,96Kochsalz, Siedesalz, trocken Pulver 0,67 - 0,80Kohlenstaub Pulver 0,60 - 0,80Koks Pulver 0,37 - 0,82Kolophonium, natur 0,50 - 0,60Kompost 0,40 - 1,00Kopra (Kokos-Schrot) Schrot 0,64 - 0,73Kopra, gemahlen (Kokos-Pulver) Pulver 0,64 - 0,72Kork, fein gemahlen Pulver 0,30 - 0,37Kreide, gemahlen Pulver 0,50 - 1,20Kunstharze Pulver 0,60 - 0,80

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Kupfererz 1,90 - 2,45Kupferoxid Pulver 2,00 - 2,40Kupfersulfat kristallin 0,80 - 1,36Laktose (Milchzucker) Pulver 0,40 - 0,65Leder Pulver 0,30 - 0,70Lehm, trocken Pulver 1,60 - 1,95Leim, gemahlen Pulver 0,64Lithiumcarbonat Pulver 0,23 - 0,27Lithiumchlorid Pulver 0,50 - 0,60Lithiumnitrat Pulver 0,90 - 1,15Lithiumstearat Pulver 0,15 - 0,35Lithopone Pulver 0,72 - 0,80Magermilchpulver Pulver 0,37 - 0,42Magnesit (Bitterspat) kristallin 1,00 - 1,20Magnesiumcarbonat kristallin 1,00 - 1,20Magnesiumchlorid kristallin 0,53 - 0,70Magnesiumoxid (Magnesia) Pulver 0,25Magnesiumsilikathydrat Pulver 0,64 - 1,04Magnesiumstearat Pulver 0,34 - 0,40Magnesiumsulfat (Bittersalz; Kieserit) kristallin 0,64 - 1,10Magnetit Pulver 2,50 - 3,50Maismehl Pulver 0,60 - 0,70Maisstärke Pulver 0,46 - 0,60Maltit kristallin 0,70 - 0,85Malzmehl Pulver 0,58 - 0,64Mangandioxid (Braunstein) Pulver 1,05 - 1,28Manganerz Pulver 1,80 - 2,30Mangansulfat kristallin 1,12Maniok Pulver 0,50 - 0,60Mannit (Mannitol) Pulver 0,50 - 0,60Marmor Pulver 1,15 - 1,25Mehl Pulver 0,56 - 0,64Melamin Pulver 0,33 - 0,55Mergel Pulver 1,25 - 1,30Messing Pulver 2,00 - 4,00Methylcellulose (Methylzellulose; Kleister) Pulver 0,27 - 5,20Methylhydroxyethylcellulose Pulver 0,034Milchpulver Pulver 0,37 - 0,70Molkepulver Pulver 0,60 - 0,70Molybdändisulfid Pulver 1,60 - 1,80Molybdäntrioxid Pulver 1,80 - 1,85Molybdenit Pulver 1,60 - 1,80Mörtel (Zementmörtel) 1,00 - 1,40Naphthalin (Naphthalen) flockig 0,72Natriumacetat kristallin 0,80Natriumborat (Borax; Tinkak) kristallin 0,84 - 1,04

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Natriumcarbonat (Soda) schwer kristallin 0,95 - 1,32Natriumchlorid, trocken Pulver 0,67 - 0,80Natriumcitrat kristallin 0,81 - 0,86Natriumcyclamat (Cyclamat) Pulver 0,60 - 0,70Natriumcyclamat (Cyclamat; Natriumcyclohexylsulfamat) Pulver 0,60 - 0,70Natriumdihydrogenphosphat (Dinatriumphosphat) kristallin 0,40 - 0,45Natriumglutamat (Mononatrium-Glutamat; E 621) Pulver 0,66 - 0,70Natriumhydrogencarbonat (Natron) kristallin 0,70 - 1,40Natriumiodat Pulver 1,50 - 2,00Natriummetasilikat Pulver 0,70 - 1,20Natriumnitrat kristallin 0,89 - 1,30Natriumperborat kristallin 0,74 - 0,77Natriumphosphat (Trinatriumphosphat) kristallin 0,75 - 1,04Natriumpolyphosphat Pulver 0,35 - 0,70Natriumsulfat (Glaubersalz) kristallin 0,60 - 1,70Natriumthiosulfat kristallin 0,86 - 0,92Natriumydroxid Ätznatron Pulver 0,50 - 0,55Nickel Pulver 1,70 - 2,80Nickelcarbonat kristallin 0,70 - 0,95Nicotinsäure (Niacin) Pulver 0,39Oxalsäure (Ethandisäure) kristallin 0,85 - 1,00Papierstaub faserig 0,20 - 0,40Pappstaub faserig 0,20 - 0,40Paraffin Pulver 0,40 - 0,50Pektine Pulver 0,51Penicillin Pulver 0,53 - 0,57Pentachlorphenol Pulver 0,22Peroxide Pulver 0,35 - 7,50Phenoplaste (Phenolharz) Pulver 0,48 - 0,72Phosphatdünger 1,00 - 1,40Phosphatsand Pulver 1,41 - 1,60Pigmente Pulver 0,09 - 0,30Pilze, getrocknet, gemahlen Pulver 0,40 - 0,70Polyacrylnitril Pulver 0,32 - 0,38Polyamid Pulver 0,43 - 0,45Polycarbonat Pulver 0,65 - 0,70Polyester Pulver 0,60 - 0,70Polyethylen Pulver 0,35 - 0,50Polyethylenterephthalat (PET) Pulver 0,82 - 0,88Polymethylmethacrylat (PMMA; Acrylglas) Pulver 0,60 - 0,75Polypropylen Pulver 0,28 - 0,51Polystyrol Pulver 0,64 - 0,67Polystyrol, expandiert 0,10Polytetrafluorethylen (PTFE) Pulver 0,50 - 0,53Polyvenylchlorid (PVC) Pulver 0,46 - 0,61Porphyr Pulver 1,00 - 1,60

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Pyrethrum Pulver 0,32 - 0,48Pyridoxin Pulver 0,20 - 0,50Pyrit (Schwefelkies; Markasit) Pulver 1,90 - 2,35Pyritasche Pulver 1,20 - 1,40Quarz, gemahlen Pulver 0,90 - 1,60Quecksilbersulfid (Zinnober; Cinnabarit) Pulver 1,05 - 1,10Reis, gemahlen Pulver 0,36 - 0,45Riboflavin (Lactoflavin; Vitamin B2) Pulver 0,10 - 0,30Roggen, gemahlen Pulver 0,22 - 0,64Ruß Pulver 0,11 - 0,41Saccharin Pulver 0,30 - 0,50Sägemehl Pulver 0,10 - 0,30Salicylsäure Pulver 0,44 - 0,50Sand, trocken 1,44 - 1,60Schamotte, gemahlen Pulver 1,20 - 1,60Schellack, gemahlen Pulver 0,40 - 0,50Schiefer Pulver 0,55 - 1,00Schlacke, gebrochen 0,70 - 1,04Schwefel, gemahlen Pulver 0,80 - 0,96Seifenpulver Pulver 0,32 - 0,56Selen Pulver 1,30 - 1,50Silber Pulver 1,00 - 3,50Silbernitrat (Höllenstein) kristallin 2,30 - 2,40Siliciumcarbid Pulver 0,50 - 1,70Sojamehl Pulver 0,39 - 0,56Sorbit Pulver 0,45 - 0,60Sorbose Pulver 0,54 - 0,58Speckstein (Talk; Steatit), gemahlen (Talkum) Pulver 0,64 - 1,04Spoliaverunt 0,50Stärke Pulver 0,40 - 0,80Stearinsäure Pulver 0,50 - 0,55Steinkohlenstaub Pulver 0,60 - 0,70Steinmehl (Gesteinmehl) Pulver 1,20 - 1,50Tabak, gemahlen Pulver 0,20 - 0,28Tee 0,30 - 0,40Tenside Pulver 0,50 - 0,80Terephthalsäure Pulver 0,47 - 0,51Tetrabrombisphenol Pulver 0,86 - 1,10Thomasmehl Pulver 2,20Titandioxid Pulver 0,40 - 0,79Toner Pulver 1,10 - 1,30Tonerde Pulver 0,90 - 1,92Tonerde Pulver 0,8 - 1Tonmehl Pulver 1,23 - 1,39Torf 0,40 - 1,00Trass, gemahlen Pulver 0,75 - 1,10

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Tuffstein, gemahlen Pulver 1,10 - 1,30Vanadiumpentoxid Pulver 0,40 - 0,60Vanillin Pulver 0,65 - 0,70 Vermiculit expandiert Pulver 0,26Vinylchlorid Pulver 0,49 - 0,57Waschpulver Pulver 0,30 - 0,75Weinsäure kristallin 0,90 - 1,00Weizenmehl Pulver 0,22 - 0,64Weizenstärke Pulver 0,65 - 0,78Wolfram Pulver 3,50 - 5,50Wolframcarbid Pulver 3,50 - 4,00Xylit Pulver 0,50 - 0,60Zement Rohmehl Pulver 0,80 - 1,20Zement, gemahlen Pulver 0,90 - 1,50Zementklinker Pulver 1,40 - 1,80Zeolithe Pulver 0,60 - 0,10Ziegel, gemahlen Pulver 1,20 - 1,40Zink Pulver 1,82Zinkblende (Sphalerit) Granulat 1,80 - 2,50Zinkborat Pulver 0,30 - 0,70Zinkcarbonat Pulver 0,40 - 0,80Zinkchlorid Pulver 1,45 - 1,75Zinkoxid, leicht (Zinkweiß) Pulver 0,16 - 0,24Zinkoxid, schwer Pulver 0,48 - 0,75Zinkspat Pulver 0,40 - 0,80Zinkstearat Pulver 0,16 - 0,28Zinksulfat (Goslarit; Zinkwitriol) Pulver 0,80Zinksulfid (Zinkblende ;Sphalerit) Granulat 1,80 - 2,50Zinn Pulver 3,50 - 3,70Zirkoniumoxid (Zirkoniumdioxid) Pulver 3,50 - 3,70Zitronensäure kristallin 0,55 - 0,90Zucker (Saccharose) kristallin 0,79 - 0,94Zuckerstaub (Puderzucker) Pulver, fein 0,57 - 0,83Zunder 2,50

Alle Angaben ohne Gewähr.Quellen: Wikipedia

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TaschenfilterInfa-JetAJN SilofilterInfa-JetronAJB

LamellenfilterInfa-Lamellen-JetAJL

KassettenfilterInfa-MicronMKR

PatronenfilterInfa-Vario-JetAJV

PatronenfilterInfa-Mini-JetAJM

11. Produktübersicht Infastaub-Filtergeräte

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11.1 Taschenfilter

Einsatzbedingungen INFA-MATAM

INFA-BOYIFB

INFA-JETAJN

Betriebsweise intermittierend (mechan.) + +kontinuierlich (Druckluft) +

Ausführung Entlüftungsfilter + + +Rundfilter o R: + Entstaubungsgerät + +

Ventilator integriert o +extern o o o

Filtersystem Taschen + + +Faltfilterelemente o

2. Stufe integrierbar o oFilterfläche m² 6 - 180 6 3 - 300Reststaubgehalt < 0,1 mg/m³

< 1 mg/m³ o< 5 mg/m³ o o o< 10 mg/m3 o o +< 20 mg/m³ + +

Reststaubgehalt nach 2. Stufe < 0,001 mg/m³< 0,01 mg/m³ + +

Min. Eintrittstemperatur - 20 ºC + + +- 40 ºC o o o

Max. Eintrittstemperatur < 60 ºC + +< 80 ºC o o +< 120 ºC o o o< 130 ºC o< 180 ºC o< 240 ºC o

Druckfest +/- 35 mbar + ++/- 50 mbar +optional bis (bar) 0,160 1,5

Gasdicht oExplo. Druckstoßfest optional bis (bar) RD: 1 RF: 3Safe-Change-FilterwechselKontaminationsfreier Staubaustrag o oProduktberührte Gehäuseteile Edelstahl o o oReingasseitige Gehäuseteile Edelstahl o o oLebensmittelunbedenkliche Ausführung o* o* oEx-Schutz gemäß ATEX o o o+ Standardausführung o optionale Ausführung o* optionale Ausführung mit Einschränkungen

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EinsatzbedingungenINFA-LAMELLEN-

JET AJL/AJLS

INFA-MICRON MKM/MKR/

MPRBetriebsweise kontinuierlich (Druckluft) + +Ausführung Entlüftungsfilter o o

Entstaubungsgerät + +Ventilator integriert

extern o oFiltersystem Kassette + MKR/+ MKM

Patrone + MPRFaltfilterelemente +

2. Stufe integrierbar o +Filterfläche m² 30 - 432 > 10Reststaubgehalt < 0,1 mg/m³ +

< 1 mg/m³ o< 5 mg/m³ o< 10 mg/m3 +< 20 mg/m³

Reststaubgehalt nach 2. Stufe < 0,001 mg/m³ +< 0,01 mg/m³ +

Min. Eintrittstemperatur - 20 ºC + +- 40 ºC o

Max. Eintrittstemperatur < 60 ºC< 80 ºC + +< 120 ºC o o< 130 ºC o o< 180 ºC o< 240 ºC o*

Druckfest +/- 35 mbar+/- 50 mbar + +optional bis (bar) 0,16 0,25

Gasdicht o oExplo. Druckstoßfest optional bis (bar) 0,4 1Safe-Change-Filterwechsel o* oKontaminationsfreier Staubaustrag o oProduktberührte Gehäuseteile Edelstahl o oReingasseitige Gehäuseteile Edelstahl o oLebensmittelunbedenkliche Ausführung o oEx-Schutz gemäß ATEX o o

11.2 Lamellenfilter / Kassettenfilter

+ Standardausführung o optionale Ausführung o* optionale Ausführung mit Einschränkungen

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EinsatzbedingungenINFA- JETRON

AJB

INFA- JETRON

AJP

INFA- JETRON

IPFBetriebsweise kontinuierlich (Druckluft) + + +Ausführung Entlüftungsfilter + + +

Rundfilter + Entstaubungsgerät o + +

Ventilator integriertextern o o

Filtersystem Schlauch o o oPatrone + + +

2. Stufe integrierbar o oFilterfläche m² 7 - 31 5 - 126 16 - 64Reststaubgehalt < 0,1 mg/m³

< 1 mg/m³ o o o< 5 mg/m³ o o o< 10 mg/m³ + + +< 20 mg/m³

Reststaubgehalt nach 2. Stufe < 0,001 mg/m³< 0,01 mg/m³ + + +


Max. Eintrittstemperatur < 60 ºC + +< 80 ºC o o +< 120 ºC o o< 130 ºC o o< 180 ºC< 240 ºC

Druckfest +/- 35 mbar+/- 50 mbar + +optional bis (bar) 0,5 0,16

GasdichtExplo. Druckstoßfest optional bis (bar)Safe-Change-FilterwechselKontaminationsfreier Staubaustrag o o oProduktberührte Gehäuseteile Edelstahl o o oReingasseitige Gehäuseteile Edelstahl o o oLebensmittelunbedenkliche Ausführung o o oEx-Schutz gemäß ATEX o o o

11.3 Patronenfilter / Schlauchfilter

+ Standardausführung o optionale Ausführung o* optionale Ausführung mit Einschränkungen

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EinsatzbedingungenINFA-

MINI-JETAJM

INFA-VARIO-JET

AJV

INFA-VARIO-JET

IPVBetriebsweise kontinuierlich (Druckluft) + + +Ausführung Entlüftungsfilter + + +

Rundfilter + + +Entstaubungsgerät + + +

Ventilator integriertextern o o o

Filtersystem Schlauch o o oPatrone + + +

2. Stufe integrierbar o o

Filterfläche m²S: 0,5 - 16

P: 0,6 - 168S: 0,5 - 13 P: 1,7 - 56 7 - 31

Reststaubgehalt < 0,1 mg/m³ +< 1 mg/m³ o o o< 5 mg/m³ o o o< 10 mg/m³ + + +< 20 mg/m³

Reststaubgehalt nach 2. Stufe < 0,001 mg/m³< 0,01 mg/m³ + +


Max. Eintrittstemperatur < 60 ºC< 80 ºC + + +< 120 ºC o o o< 130 ºC o o o< 180 ºC S: o o< 240 ºC S: o

Druckfest +/- 35 mbar+/- 50 mbar + + +optional bis (bar) 10 0,5 1

Gasdicht o oExplo. Druckstoßfest optional bis (bar) 26 2Kontaminationsfreier Staubaustrag o o oProduktberührte Gehäuseteile Edelstahl o + oReingasseitige Gehäuseteile Edelstahl o + +Lebensmittelunbedenkliche Ausführung o o oEx-Schutz gemäß ATEX o o o

+ Standardausführung o optionale Ausführung o* optionale Ausführung mit EinschränkungenS Schlauchfilter P Patronenfilter

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infastaub know-how · 2019. 10. 9. · die staubabscheidung erfolgt dann nur an der membran. der...

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