Doekfilter (Filterende stofafscheider)/Slangenfilter/Zakkenfilter

Natuurlijk vervangingsmoment

Nee

Toepasbaarheid

Doekfilters worden primair gebruikt voor de verwijdering van stof en deeltjes tot <PM2,5. Zware metalen die zich op het stof bevinden worden eveneens afgevangen. In combinatie met injectiesystemen kan de techniek ook worden toegepast voor de verwijdering van specifieke gasvormige verontreinigingen zoals dioxines.

Breed toepassingsgebied in onder meer de volgende sectoren:

  • Chemische industrie
  • Metaalverwerkende industrie
  • Veevoederindustrie
  • Voeding- en genotsmiddelenindustrie
  • Afvalverwerkende industrie

Verschillende typen doeken kunnen worden toegepast voor verschillende toepassingen. Hieronder worden hiervan een aantal voorbeelden gegeven.

Voorbeelden van typen materiaal voor doekfilters
Materiaal Chemische resistentie Bedrijfs-temperatuur, ºC
Zuur milieu Basisch milieu

Polyester

Goed

Redelijk

130

M-Aramide

Goed

Goed

200

PTFE

Zeer goed

Zeer goed

260

Poliamide

Goed

Goed

260

componenten
Verwijderde componenten Verwijderings- efficiëntie1, % Restemissie, mg/m03 Validatiekengetal

Stof (> 2,5 μm)

Dioxine/furanen

99,95

<5

onder meer afhankelijk van gebruikte doeken

0,1 ng/m03 ITEQ

3


 
1

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

randvoorwaarden

Debiet, m03/h

300 – 1.800.000

Temperatuur, ºC

Boven dauwpunt, < 280, afhankelijk van type doek

Druk, bar

Atmosferisch

Drukval, mbar

Tot 15

Vochtgehalte

Boven het dauwpunt

Stof, g/m03

0,1 - 230

Beschrijving

De met stof verontreinigde lucht wordt door het doekfilter geleid en van stofdeeltjes ontdaan. Het stof wordt periodiek van de filter verwijderd en verzameld in een onder de filterinstallatie geplaatste trechter (hopper). Het filterdoek kan in verschillende uitvoeringen zijn aangebracht zoals slangen, enveloppen, etcetera.

De binnenkomende lucht stroomt meestal niet rechtstreeks naar de filters, maar wordt door één of meerdere verdeelplaten geleid. Het doel hiervan is te zorgen voor een betere verdeling over de doeken waardoor deze meer gelijkmatig worden belast. Ook verliest de lucht een groot gedeelte van zijn kinetische energie, waardoor een voorafscheiding plaats vindt onder invloed van de zwaartekracht. Om het opgebouwde stof regelmatig van het filter te halen wordt een klopmechanisme gebruikt. Het stof dat van de doeken valt wordt onderin het filter opgevangen en kan in sommige gevallen in het proces worden teruggevoerd.

Principeschema

Doekenfilter

Financiële aspecten

Investeringen, EUR/1.000 m03/h

Filtermateriaal, EUR/1.000 m03/h

1.000 – 4.500, afhankelijk van uitvoering

660 – 920

Operationele kosten,
EUR per jaar/1.000 m03/h

Circa 200 – 1.500

Personeel, uren per week

2

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/h

0,2 – 2

Kostenbepalende parameters

Drukval, en eventueel kosten voor afvoer stof

Baten

Kostenbesparing op grondstof als recycling mogelijk is, zoals bijvoorbeeld in glasindustrie.

Uitgebreide beschrijving

Varianten

  • (Verbeterde) Compactfilters, ook cassettefilter of enveloppenfilter genaamd. Compactfilters worden uitgevoerd in verschillende groottes en capaciteiten. Vaak wordt gebruik gemaakt van standaardeenheden, waaruit filterinstallaties met grotere capaciteiten kunnen worden opgebouwd. Het verschil ten opzichte van het doekfilter is de compacte opbouw en de manier waarop de filterelementen zijn aangebracht in het filterhuis. Ze zijn zodanig geplaatst dat ze eenvoudig te vervangen zijn. Synoniemen zijn Sintamatic, Sinterlamellenfilter, Spirot Tubes.
  • Katalytische doeken. Voor specifieke toepassingen kunnen, in de doeken, katalysatoren worden verwerkt, zogenaamde katalytische doeken. Als katalysator wordt vanadium/titanium gebruikt. De belangrijkste toepassing is de verwijdering van dioxines en furanen, maar ook andere verontreinigingen zoals VOS, PAK’s, PCB’s en andere gechloreerde verbindingen kunnen worden verwijderd.
  • Een reactief filterdoek. Dit filtermateriaal heeft de eigenschappen dat het dioxine/furanen afbreekt in plaats van adsorbeert. Het materiaal is bestand tegen een temperatuur van 260°C en heeft een optimale werking rond een bedrijfstemperatuur van 220°C.

Installatie, ontwerp en onderhoud
De belangrijkste ontwerpparameters zijn:

  • Afgasdebiet
  • Werkingstempertuur en maximale temperatuur
  • Afgassamenstelling
  • Filterdoekbelasting (filterratio). De filterdoekbelasting is afhankelijk van het type en de aard van het doekmateriaal, de stofbelading, het soort en de deeltjesgrootte van het stof. Voorbeelden hiervan zijn voor glasvezel: 60-120 m/h; en voor PTFE (Teflon): 80-100 m/h.
  • In de voedingsmiddelenindustrie is vanwege hygiëne de reinigbaarheid en uitvoering van de behuizing van belang.

Monitoring
De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, UV/doorschijnendheidsmeter, etcetera. Temperatuur en druk moeten regelmatig worden gecontroleerd. De drukval over het filter bepaalt wanneer de schoonmaakcyclus moet worden gestart. Regelmatige inspectie van de filters is nodig voor controle op verslechtering van de filters en de omkasting, goede toegang tot het filter is dus noodzakelijk. Een goed gecontroleerd doekenfilter moet een lekdetectiesysteem met alarm hebben om ongecontroleerde emissies te voorkomen.

Voor- en nadelen milieu

Specifieke voordelen

  • Hoog verwijderingsrendement
  • Wisselende belasting heeft geen invloed op drukval en efficiëntie
  • Afgevangen stof kan eventueel weer als grondstof worden gebruikt

Specifieke nadelen

  • Niet geschikt voor natte of kleverige stoffen in verband met verstoppen van filter. Eventuele opwarming gasstroom voorkomt vochtcondensatie op filter
  • Explosierisico
  • Mogelijke elektrostatische oplading
  • Groot ruimtebeslag

Hulpstoffen

  • Filterdoeken: 11 – 17 m2 per 1.000 m03/h
  • Er zijn verschillende typen doeken mogelijk (kwaliteit, type verontreiniging)
  • De meest voorkomende filtermaterialen zijn katoen, wol, nylon, polypropyleen, Orlon, Dacron, Dynel, glasvezel, Nomex, polyetheleen, Teflon
  • Precoating van het filterdoek kan noodzakelijk zijn bij kleverige of statische stoffen ter bescherming van het doek
  • Perslucht: 3 - 7 bar nodig bij reiniging van de filterelementen en bij perslucht- en ultrasone reiniging
  • Energieverbruik: 0,2 – 2 kWh/1.000 m03

Cross Media Effects
Reststoffen zijn het afgevangen stof en de gebruikte doeken. De hoeveelheden zijn afhankelijk van de toepassing. Systemen met een verhoogd risico (explosie, brand) moeten voorzien zijn van veiligheidsmaatregelen zoals expansieluik, of sprinklers.

Informatiebron

  1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000
  2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066
  3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003
  4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006
  5. US EPA APTI Virtual Classroom
  6. Mikropul Filter Media Fiber Selector
  7. Diverse emissierapporten asfaltcentrales van bevoegd gezag, 2003 – 2008
  8. Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geëmitteerd fijnstof bij industriële bronnen, TNO oktober 2006