Keramische filter

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  Hoge temperatuur filter

 Verwijderde componenten

—  Stof, deeltjes

Principeschema

Procesbeschrijving

Een keramische filter heeft hetzelfde werkingsprincipe als een doeken- en compactfilter. De gasstroom wordt geleid in een grote kamer waarin keramisch filtermateriaal is aangebracht.

De keramische filter kan uitgevoerd worden in o.a. aluminium oxide, siliciumoxide en siliciumcarbide.

Varianten  

Het materiaal kan op verschillende wijzen worden toegepast. Het is mogelijk om het te verwerken tot doek, vezelvilt, vezelelementen, sinterelement of filterkaarsen.

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de verschillende uitvoeringsvormen:

filtermedium

filterdoek

vezelvilt

vezelelement

sinterelement

Uitvoering

zak met steunkorf

zak met steunmateriaal

buis,
zelfdragend

pijp, kaars, zelfdragend

Oppervlakte
gewicht (g/m2)

1 000 – 2 000

2 500 – 3 500

2 000 – 4 500

12 500 – 22 800

Mechanische
eigenschappen

flexibel, gering schuurvast

flexibel, gering schuurvast

half star, matig schuurvast

star,

schuurvast

Luchtdoorlaatbaarheid

hoog

matig

matig

gering

De hoge drukval bij keramische elementen wordt verminderd door gebruik te maken van heterogene materialen zoals siliciumcarbide korrels en vezels maar vooral door toepassing van een membraan op een dragersysteem. Bij deze laatste wordt een heterogeen membraan van 100 – 200 µm van siliciumcarbide korrels en keramische vezels verbonden met een siliciumcarbide dragermateriaal.

Standaard kunnen filtratiesystemen uitgerust zijn met 16, 36, 64, 144 en 256 filterelementen. Deze filtratiesystemen kunnen verder nog in serie of in parallel geschakeld worden.

Werkingsgraad

De restemissie bij de verschillende installaties bedraagt 1 mg/m3. 

Randvoorwaarden

—  Debiet:                               2 000 – 500 000 Nm3/h
—  Temperatuur:                   < 1 000°C
—  Inkomend stofgehalte:   < 20 g/Nm3

Hulpstoffen

—  Perslucht voor reiniging van de filterelementen;
—  Filtermedium. De levensduur is afhankelijk van de uitvoering en de toepassing.

Milieu-aspecten

—  Afgevangen stof als reststof;
—  Energieverbruik

Het energieverbruik van keramische filters is te vergelijken met deze van doekenfilters en wordt hoofdzakelijk bepaald door het reinigingssysteem en de filterweerstand.

Kostprijs

  • Investering
    — 
    30 000 tot 55 000 EUR voor 1 000 Nm³/h. De investeringskost is bij benadering lineair met de gashoeveelheid
          aangezien de kost grotendeels wordt bepaald door het filterelement [1]
    —  De gemiddelde kostprijs van een filterelement met afmetingen 1000 mm lengte x 60 mm u.d. x 40 mm i.d.: 45
          EUR [5].
  • Werkingskosten
    — 
    Personeelskosten: ca. 2 mu/week
    —  Hulp & reststoffen: meer dan 150 EUR per jaar voor 1 000 Nm³/h [1]. De transportkosten van het afgescheiden
          stof is afhankelijk van de aard van de reststof:
                              *  Inert: ca. 75 EUR/ton
                              *  Chemisch: 150 – 250 EUR/ton                       

Voor- en nadelen

  • Voordelen
    —
      Dezelfde algemene voordelen als doekenfilters;
    —  Filterkaarsen hebben een hoog stofafscheidingsrendement;
    —  Filterkaarsen zijn modulair opgebouwd en kunnen hoge stofbelastingen aan;
    —  Vezelelementen hebben daarentegen een relatief geringere drukval, tevens zijn ze goedkoper en hebben een
          gering eigen gewicht.
  • Nadelen
    — 
    Filterkaarsen vragen veel onderhoud en hebben een hoog gewicht;
    —  Vezelelementen welke tot doek of tot vezelvilt zijn verwerkt hebben ondersteuning nodig;
    —  Het reinigen van vezelelementen vergt grote problemen doordat op hoge temperatuur de klontervorming van
          het stof wordt bemoeilijkt waardoor het bij reiniging terug opwervelt en dus moeilijk te verwijderen is;
    —  Minder geschikt voor kleverige stoffen;
    —  Temperatuurschommelingen door reiniging met perslucht;
    —  Explosiegevaar bij brandbaar stof;
    —  Relatief hoge kost

Toepassingen

Hoge temperatuurontstoffing bij verbrandingsinstallaties en vergassingssystemen in de:

—  Steenkool verwerkende industrie
—  Afvalverwerkende industrie
—  Kunststofverwerking

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
  3. Elslander H., De Fré R., Geuzens P., Wevers M. (1993). Vergelijkende evaluatie van mogelijke gasreinigingssystemen voor huisvuilverbranding. In: Energie & Milieu, 9
  4. Werkboek milieumaatregelen: “Metaal- en elektrotechnische industrie” (1998), VNG uitgeverij
  5. Leveranciersinfo