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Poussières industrielles

Dans de nombreux procédés industriels, l'air sert de support de travail et de ce fait est modifiée dans sa composition par des substances étrangères, par exemple, lors de la manipulation pneumatique de vrac.

Beaucoup de poussières sont nocifs pour les humains, toxiques ou explosives et cause des problèmes environnemental. Si l'air doit être remis dans l'atmosphère, les substances étrangères de l'air doivent être enlevées avant. Lorsqu’un autre fluide de travail, un autre gaz, par exemple de l'azote est utilisé, il faudra également que les substances étrangères soit filtrés avant le retour du gaz purifié dans le processus ou pour récupérer des produits pur.

Les particules de poussière contenues dans les courants de gaz contenant de la poussière ont généralement une taille de particule de 0,1 à 1000 microns.

Procédures techniques pour dépoussiérage

La séparation de la poussière et du gaz est réalisée par différent process et filtre.

 

  • Schwerkraftabscheider (z.B. Absetzkammer)
  • Zentrifugalkraftabscheider (z.B. Zyklon)
  • Nassabscheider (Rotationswäscher, Hochleistungswäscher, etc.)
  • Elektrische Abscheider (Elektrofilter)
  • Filternde Abscheider (Gewebe, Vliese, Nadelfilze ohne HEPA-Qualitäten)


Abb.: Abscheidegrade unterschiedlicher Entstaubungsverfahren. Die Abscheidegrade stehen immer in Abhängigkeit zur Korngröße.
(Bank, Matthias Dr., Basiswissen Umwelttechnik, 2006)

Grundlagen der Partikelabscheidung

„Für den Transport der Partikeln an die Kollektoren kommen prinzipiell Trägheitskräfte, auf der Diffusion beruhende Kräfte und elektrische Kräfte in Betracht. Des Weiteren spielt der Sperreffekt, das heißt ein Auftreffen allein aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Partikeln, eine Rolle.“
Quelle: VDI 3677, Blatt 1, Filternde Abscheider, Oberflächenfilter

Für eine Abscheidung ist neben dem Auftreffen auch das Haften der Partikeln an den Kollektoren entscheidend. Die hier erwähnten Mechanismen werden in der VDI 3677 Blatt 2 ausführlich beschrieben.

Mit zunehmender Staubeinlagerung nimmt die Wechselwirkung der Partikeln untereinander zu. Die Abscheidung kann durch das System Partikel/Einzelkollektor nicht mehr befriedigend beschrieben werden; es kommt zu Dendritenwachstum und Brückenbildungen. Bei weiterer Staubzugabe erfolgt die Abscheidung nahezu ausschließlich durch den Sperreffekt an der Oberfläche des Filtermediums in dem dort gebildeten Filterkuchen. Die Abscheideleistung von Gewebefiltern verbessert sich entscheidend mit der Zeit, das heißt mit der pro Flächeneinheit des Filtermediums abgeschiedenen Partikelmasse.

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