Langlebige Filtertücher

Dr. Harald Aust

In der modernen Rauchgasentschwefelung kohlebefeuerter Kraftwerke wird im Nassverfahren mehr als 95 % des Schwefels aus dem Abgas entfernt. Hierzu wird das für das Waldsterben hauptsächlich verantwortliche Schwefeldioxid in Gips (CaSO4 x 2 H2O) gebunden. Um den Ansprüchen der Kraftwerkbetreiber zu genügen, setzt man Horizontalvakuumbandfilter (HVB) ein, die durchschnittlich mit einem Unterdruck von 0,5 barabs. betrieben werden. Bei einer Filtertuchbreite von ca. drei Metern und einer Länge von rund 60 m (effektive Filterfläche ca. 70 m2) wird ein Ausstoß von ungefähr 1 t Gips/h·m2 Filtergewebe erzeugt. Die Kuchendicke beträgt in diesem Fall optimalerweise ca. 40 mm. Aus wirtschaftlichen Gründen wird dabei zunehmend auf die Qualität des Gipses geachtet, der an die Betonindustrie und hauptsächlich an die Gipskartonplattenindustrie verkauft wird. Entscheidend für einen hohen Verkaufspreis ist vor allem die Restfeuchte (<10 %) und der Weißheitsgrad (siehe Norm VGB-M 701e, 1991). Hohe Anforderungen werden aber nicht nur an das Produkt, sondern auch an das Filtrat gestellt. Hier sollen u.a. Feststoff- und Salzgehalt minimiert werden.

Um die Leistungsfähigkeit des Filterapparates zu garantieren, muss das Filtergewebe optimal auf die Prozessparameter ausgelegt sein. Folgende Charakteristika sind für das Filtertuch bedeutsam:

Standzeiten von ca. 4000 und mehr Betriebsstunden können so mühelos erreicht werden.

Der Trübstoß wird grundsätzlich durch die Partikelverteilung des Gipses beeinflusst. In der Regel trennt ein vorgeschalteter Hydrozyklon die Feinstfraktionen ab und konzentriert die Gipssuspension auf (von ca. 200 auf 800 g/l), so dass entweder eine geringe Porengröße im Filtergewebe (Oberflächenfiltration) und/oder eine große interne Oberfläche im Filtergewebe (Tiefenfiltration) den Feststoffgehalt im Filtrat auf bis zu 2 g/l minimiert. Die Tiefenfiltration wird durch das Verweben von multifilen Garnen erreicht, die mit ihrer hohen spezifischen Oberfläche durch Adhäsion die feinen Gipspartikel festhalten. Nachteil multifiler Filtergewebe ist allerdings die mit der Nutzungsdauer ansteigende Neigung zum Verstopfen, insbesondere, wenn kein Hydrozyklon vorgeschaltet ist. Sefar verfolgt hingegen die Philosophie der Verwendung reiner Monofilamente, vornehmlich aus Polyester und Polypropylen, die vor allem ein signifikant besseres Reinigungsverhalten zeigen und damit zu weniger Verstopfung neigen und letztendlich einen größeren Durchsatz und eine längere Standzeit versprechen. Bei vielen Anwendern hat sich ein Doppellagengewebe aus hydrolysebeständigem Polyester durchgesetzt (Tetex DLW 07-8001 SK030), das die Vorteile einer kalandrierten feinen Filtrationsschicht mit der Stabilität eines mittelschweren Stützgewebes verbindet.

Polyester hat im Laufverhalten und in der Dimensionsstabilität (Schrumpfen und Längen) deutliche Vorteile gegenüber Polypropylen, das besonders auf Taktbandfiltern in der Gipsentwässerung eingesetzt wird, wo geringere mechanische Kräfte auf das Filtertuch einwirken.

Eine homogene Verteilung der Poren ist notwendig, damit eine einheitliche Kuchendicke erreicht wird, die wiederum eine effiziente Entwässerung ermöglicht. Normalerweise wird in der Gipsentwässerung ein Gewebe mit einer nominalen Porengröße oder einem entsprechenden Luftdurchlass ausgewiesen. Diese Parameter können durch eine professionelle Ausrüstung des Gewebes gezielt und reproduzierbar eingestellt werden (durch Recken bei definiertem Zug, Temperatur und Druck), wobei im Falle reiner monofiler Gewebe der Kalandrierung eine besondere Bedeutung zukommt. Letztere sorgt für eine Glättung der Oberfläche, die ihr ein Antihaftverhalten verleiht. Dies führt zu einem verbesserten Kuchenabwurf. Ob der zusätzliche Einsatz von Antihaftvermittlern wie z. B. PTFE eine signifikante Verbesserung bringt, wird in diesem Zusammenhang zur Zeit kontrovers diskutiert. Im Idealfall sollte der Gips am Ende des Bandfilters ohne Verwendung einer Abkratzhilfe von alleine abfallen. In der Realität werden dennoch Schaber benötigt, die eine verbleibende, wenige Millimeter hohe Gipsschicht vor der Reinigung vom Filtertuch entfernen.

In der kontinuierlichen Betriebsweise der HVB bestimmt insbesondere die Reinigungsfähigkeit des Filtermediums dessen Standzeit, die aus mechanischen Gründen mit den derzeit im Einsatz befindlichen Mitteln begrenzt ist. Dennoch kann das Reinigungsverhalten deutlich positiv durch die Gewebebindung und das verwendete Garnmaterial beeinflusst werden. Sefar hat hier durch die spezielle Doppellagenkonstruktion einen entscheidenden Vorteil gegenüber den herkömmlichen einlagigen, mono-/multifilen Geweben entwickelt.

Die in der heutigen Zeit erkennbare Tendenz zum Einsatz von Schwergeweben (1000 g/m2 und höher) in der Gipsentwässerung ist darauf zurückzuführen, dass a) vermehrt größere Bandfilter installiert werden, die ein stabiles Laufverhalten verlangen, und b) das Laufverhalten des Filtertuchs durch dessen größeres Eigengewicht verbessert wird. Mit dem Gewicht steigt allerdings der Einkaufspreis, was einen wirtschaftlichen Nachteil mit sich bringt, wenn das schwerere Filtertuch nicht eine entsprechend höhere Standzeit als das leichtere Vergleichsprodukt aufweist. Die Ausrüstungstechnik kann hier einen entscheidenden Impuls geben.

cav 451

Filterlösungen für die Branchen Chemie & Pharma

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