Absoluutfilter

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  HEPA-filter (High Efficiency Particle Air filter)
—  Oppervlaktefilter
—  Patronenfilter
—  Microfilter
—  Filter met vergroot oppervlak

Verwijderde componenten

—  Submicron stof (PM0,30 tot PM0,12)
—  Zeer fijne toxische, gevaarlijke of radio-actieve stoffen, o.a. de meeste zware metalen, uitgezonderd kwik
—  Biologische verontreinigingen (bacteriën, pollen, schimmelsporen, dierlijke allergenen, huisstofmijt, …)

Principeschema

Procesbeschrijving

De te reinigen gasstroom wordt in een kamer geleid en door een zogenaamde HEPA-filter gevoerd. HEPA staat voor High Efficiency Particle Air. Het filtermateriaal van een HEPA-filter bestaat uit zeer dunne glasvezels die in papier zijn gevat. Om een zo groot mogelijk filteroppervlak te verkrijgen, is dit glasvezelpapier als een harmonica opgevouwen. Dit is noodzakelijk omdat de dichte massa van het glasvezelpapier weinig lucht doorlaat. Om een voldoende grote luchthoeveelheid te kunnen verplaatsen is dus een groot oppervlakte nodig.

Het stof blijft achter op het filter, maar dringt er niet in door. Het gaat m.a.w. om een proces van oppervlaktefiltratie. De stoflaag die zich afzet op de filter kan het stofvangstrendement aanvankelijk gunstig beïnvloeden. Na verloop van tijd echter wordt de drukval over de filter te groot en moet deze vervangen worden. HEPA-filters worden slechts zelden gereinigd, omdat de reiniging aanleiding kan geven tot beschadiging en lekkage van de filter.

Varianten

Bij de meest voorkomende uitvoeringsvormen zijn de filtereenheden ofwel rechthoekig ofwel cilindrisch van vorm.

—  Bij de rechthoekige uitvoering is het gevouwen filtermedium geplaatst in een houten of metalen kader (cassette) waar
      de lucht doorheen stroomt.
—  Bij de cilindervormige uitvoering wordt het gevouwen filtermedium in- en uitwendig gesteund door een metalen draad-
      werk en aan één uiteinde afgesloten met een metalen kap. De lucht stroomt van buiten naar binnen door de cilinder.

Werkingsgraad

Absoluutfilters hebben een zeer hoog stofverwijderingsrendement (tot meer dan 99,99 % voor PM0,01 en meer dan 99,9999 % voor PM0,1. Zij laten toe ultralage stofconcentraties te behalen.

Om als HEPA filtermedium te worden erkend moet het glasvezelpapier volgens de zogenaamde DOP-test[1] een effectiviteit van minimaal 99,97 % bezitten voor deeltjes van 0,3 micron.  

Randvoorwaarden

—  Debiet:          100 tot 3 600 Nm³/h per module
—  Temperatuur:   boven het dauwpunt van de gasstroom
                                  < 200 °C (meeste commerciële filters)
                                  < 530 °C (speciale hittebestendige uitvoeringen)
—  Relatieve vochtigheid:     < 95 %
—  Druk:  atmosferisch
—  Inkomend stofgehalte:  maximaal 30 g/Nm³, bij voorkeur lager
—  Absoluutfilters zijn niet geschikt voor verwijdering van grote stofconcentraties en/of grotere stofdeeltjes. Deze dienen
      vooraf verwijderd door een voorgeschakelde filtratiestap, b.v. een cycloon of wervelwasser om grof stof af te scheiden
      en een doekfilter of compactfilter om > PM2,5 af te scheiden.

Hulpstoffen

Het gebruikte filtermateriaal (glasvezelpapier).

Milieu-aspecten

De met stof beladen filterelementen komen als afvalstof vrij.

Energieverbruik

Het energieverbruik (incl. ventilator) is laag (< 0,1 kW voor 1 000 Nm³/h).

Kostprijs

  • Investering
    — 
    1 800 – 2 400 EUR voor 1 000 Nm³/h [2]
  • Werkingskosten
    — 
    Personeelskosten: ca. 2 500 EUR per jaar (2 uren per week) [2]
    —  Hulp & reststoffen: 60 tot 120 EUR per jaar voor 1 000 Nm³/h (filtermateriaal) [2]

Voor- en nadelen

  • Voordelen
    — 
    Zeer hoog rendement, lage restemissie (zie werkingsgraad)
    —  Toepasbaar voor fijn stof
    —  Modulaire opbouw
    —  Weinig gevoelig voor kleine variaties in de gasstroom
    —  Relatief eenvoudige bedrijfsvoering
    —  Weinig corrosiegevoelig
  • Nadelen
    — 
    Niet geschikt voor verwijdering van nat stof
    —  Niet geschikt bij hoge stofbelasting (tenzij na voorfiltratie)
    —  Niet geschikt voor gasstromen die basen bevatten
    —  Mogelijke explosierisico’s
    —  Regelmatige vervanging van filterelement is noodzakelijk

Toepassingen

Absoluutfilters zijn geschikt voor toepassingen waar een verregaande verwijdering van submicron stofdeeltjes vereist is of waar men te maken heeft met toxische of gevaarlijke stofdeeltjes. Ze kunnen gebruikt worden als laatste stap van een stofverwijderings-systeem, na b.v. een elektrostatische of een doekfilter.

Absoluutfilters worden veel gebruikt voor binnenluchtfiltratie op plaatsen waar een hoge luchtkwaliteit noodzakelijk is, b.v. in operatiekamers van ziekenhuizen of in productieruimten in de farmaceutische, de fotografische en de elektronica sector.

Referenties

  1. Factsheets luchtemissie beperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil
  2. Common waste water and waste gas treatment and management systems in the chemical sector, BREF document, European IPPC Bureau, http://eippcb.jrc.es, 2002
  3. Air Pollution Technology Fact Sheets and Technical Bulletins, US EPA, http://www.epa.gov/ttn/catc/products.html, 1999-2002
  4. Leveranciersinfo

[1] DOP = dioctylphthalaat. In de DOP-test worden dioctylphthalaat deeltjes met een gecontroleerde grootte van 0,3 micron als testgas gebruikt