Die technischen Aspekte der absoluten Filtration verstehen
Absolute Filtration der Klasse 0 für Partikel umsetzen
Industrielle Prozesse entwickeln sich ständig weiter und die Filtration spielt eine entscheidende Rolle, um die Effizienz und Sicherheit von Betriebsabläufen zu gewährleisten. Dieser Artikel behandelt verschiedene Aspekte der Filtrationstechnologie. Es geht um Anwendungen und hochwertige Filtrationsergebnisse.
Filtrationsarten
Für verschiedene Anwendungen eignen sich verschiedene Filtrationsmethoden
- Mechanische Filtration
Es wird eine physikalische Barriere genutzt, um Partikel aus einer Flüssigkeit zu entfernen. Häufige Beispiele sind Schmutzfänger und Siebe - Chemische Filtration
Verunreinigungen werden mithilfe chemischer Reaktionen entfernt; kommt häufig bei der Wasseraufbereitung zum Einsatz - Biologische Filtration
Verunreinigungen werden durch biologische Prozesse zersetzt; wird häufig bei der Abwasserbehandlung verwendet
Hauptkomponenten eines Filtrationssystems
Ein gewöhnliches Filtrationssystem besteht aus mehreren Hauptkomponenten
- Filtermittel
Fängt die festen Partikel auf und kann aus verschiedenen Materialien bestehen, zum Beispiel Papier, Textilgewebe oder synthetische Fasern - Filtergehäuse
Hält das Filtermittel in Position und leitet den Flüssigkeitsstrom durch den Filter - Pumpen und Ventile
Regeln den Durchfluss und den Druck der zu filternden Flüssigkeit
Anwendungen der Filtration
Filtrationstechnik kommt in vielfältigen Bereichen zum Einsatz
Wasseraufbereitung
Entfernung von Fremdstoffen aus dem Wasser, wodurch sicheres Trinkwasser und Industriewasser entsteht
Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie
Entfernung von Verunreinigungen aus Produkten wie Bier, Wein und Saft, damit sie den Qualitätsstandards entsprechen.
Luftreinigung
Filter in HLK-Systemen entfernen Staub, Pollen und andere Partikel aus der Luft, was zur Verbesserung der Raumluftqualität beiträgt.
Wenn Luft verdichtet wird, nimmt die Partikelkonzentration zu, weshalb die Notwendigkeit der Filtration mit steigendem Druck zunimmt.
Filtrationsmechanismen verstehen: Einblicke in die Druckluftfiltration
Druckluft ist in vielen industriellen Prozessen wichtig. Sie enthält jedoch häufig Verunreinigungen wie Staub und Ölaerosole. Diese Fremdstoffe können durch Ansaugluft, Verunreinigungen bei der Montage und die Schmierung des Kompressors entstehen. Deshalb wird nach dem Kompressor ein oder mehrere Filter installiert, um saubere und effiziente Druckluft zu gewährleisten.
Die Grundlagen der Filtration
Filtration ist unerlässlich, um Partikel aus dem Luftstrom eines Kompressors zu entfernen. In den Filtern befinden sich mehrere Schichten dünner Fasern. Diese Schichten erzeugen mehrere Erfassungspunkte, was die Partikelkapazität von sogenannten Tiefenfiltern erhöht.
Wie funktionieren Tiefenfilter?
Viele denken, dass Filter wie Siebe funktionieren. Sie halten Partikel zurück, die größer sind als die Poren des Filters. Das ist jedoch eine falsche Annahme. Staubpartikel in Druckluft variieren in ihrer Größe und sind oft viel kleiner als die Poren der Filtermittel, mit denen sie aufgefangen werden.
Neben dem Sieben gibt es drei verschiedene Filtrationsmechanismen, mit denen jeweils Partikel einer bestimmten Größe erfasst werden.
Trägheitseffekt
Tritt auf, wenn unreine Luft durch das Filtermittel strömt. Schwere Partikel folgen aufgrund ihrer hohen Trägheit nicht den Strömungslinien des Gases, sondern fliegen geradeaus. Dann kollidieren sie mit einer Faser, wodurch sie aus der Luft entfernt werden. Der Trägheitseffekt spielt bei zunehmender Partikelgröße eine wichtige Rolle.
Abfangen
Betrifft etwas kleinere Partikel. Diese Partikel sind leicht genug, um der Stromlinie zu folgen. Ist der Radius jedoch größer als der Abstand zur Kante, trifft das Partikel auf die Faser. Dort bleibt es hängen und wird aus der Luft entfernt. Mit zunehmender Partikelgröße gewinnt das Abfangen an Bedeutung.
Diffusion
Beseitigt kleinste Partikel. Diese kleinen Partikel folgen nicht genau den Strömungslinien. Sie bewegen sich zufällig, weil sie mit Gasmolekülen kollidieren. Diese Bewegung wird Brownsche Bewegung genannt. Aufgrund dieser unregelmäßigen Bewegung kollidieren sie mit einer Faser. Je kleiner ein Partikel ist, desto freier bewegt es sich. Dadurch ist aber auch wahrscheinlicher, dass es auf eine Faser trifft. Die Erfassung durch Diffusion wird mit abnehmender Partikelgröße wichtiger.
Der Gesamtfilterwirkungsgrad ergibt sich aus der Kombination dieser drei Filtrationsmechanismen. Sie sind besonders gut darin, größere Partikel und auch immer kleinere Partikel zurückzuhalten. Dies hinterlässt einen „schwächsten Punkt“ der Filtration, den sogenannten MPPS-Punkt (Most Penetrated Particle Size).
Erreichen höchster Luftqualität: Klasse 0 mit Membranfiltern
Für Anwendungen mit höchster Luftqualität wird hinter den Tiefenfiltern ein Nachfilter platziert, der sich mit dem MPPS-Punkt überschneidet. Dieser Nachfilter ist in der Regel ein Membranfilter, der aufgrund seiner zahlreichen kleinen Poren besser wirkt. Dieser Filter hält Partikel, einschließlich Bakterien und Viren, effektiv zurück, hat jedoch eine begrenzte Aufnahmekapazität.
Partikel, die größer als die Porengröße sind, blockieren den Strömungsweg. Das verursacht einen schnellen Druckverlust, der viel schneller als bei einem Tiefenfilter ist. Mit einem vorgeschalteten Tiefenfilter lassen sich die meisten Partikel besser abfangen, wodurch sich der Druckaufbau im Endfilter reduziert – eine effizientere Lösung für den Druckverlust.
Mit einem Membranfilter als Nachfilter kann ein Wirkungsgrad nahe 100 % erreicht werden, auch am MPPS-Punkt des Tiefenfilters. Die Kombination aus Tiefen- und Membranfilter ergibt die beste Filtrationsleistung, einschließlich Filtrationseffizienz und auch Staubaufnahmekapazität. Diese Lösung eignet sich für Fremdstoffe und Partikel aller Größen.
Absolute Filtration der Klasse 0
Die abschließende Filtration ist ein kritischer Schritt in vielen industriellen Prozessen, insbesondere in der Pharma-, Lebensmittel- und Getränke-, Kosmetik-, Elektronik- und Batterieindustrie.
Es werden alle verbleibenden Fremdkörper entfernt und eine Verunreinigung des Endprodukts verhindert. Das trägt wesentlich dazu bei, Rückrufe ganzer Chargen zu vermeiden.
Für diesen wichtigen Schritt hat sich die absolute Filtration bewährt, um das Risiko des Eindringens auf ein absolutes Minimum zu reduzieren.
Zusammenfassung
Es ist wichtig, die verschiedenen Möglichkeiten zur Luftfilterung und die Bestandteile der Druckluftfiltration zu verstehen. Dadurch können Sie die richtige Lösung für Ihre Anforderungen auswählen und eine hohe Luftqualität aufrechterhalten.
Durch den gemeinsamen Einsatz von Tiefenfiltern und Membranfiltern können wir die höchste Luftqualität erreichen. Auf diese Weise ist ein sicherer, zuverlässiger und effizienter Betriebsablauf gewährleistet, selbst bei anspruchsvollsten Anwendungen.