Aerosolschutzfilter

Dipl.-Ing. (FH) Andreas Schubert

Damit hochwertige Meßinstrumente möglichst optimal vor Verunreinigungen geschützt werden und der benötigte Probenstrom den geforderten Reinheitsgrad führt, werden häufig spezielle Meßgasfilter eingesetzt. Bewährt haben sich beispielsweise sogenannte Koaleszenzfilter, die Mikro-Partikel im Element aufnehmen und Flüssigkeiten ableiten können. Basismaterial dieser Filter ist oftmals Borsilikatglas, mit dem Abscheideleistungen bis zu 99,9999+% bei 0,01 µm großen Tröpfchen und Partikeln erreicht werden können.

Die neu entwickelten Filtersysteme vom Typ 98 (Abb. 1) und A 98/ 11 (Abb. 2) garantieren darüber hinaus einen noch besseren Feuchteschutz. Herzstück beider Filtertypen ist eine hydrophobe Membran. Diese Membran verhindert einen ungewünschten Feuchtedurchbruch zum Online-Analysator.

Mikroskopisch kleine Poren der Membran können von Gasmolekülen leicht durchströmt werden, so daß die Zusammensetzung des Probengases nicht beeinflußt wird. Flüssigkeitsmoleküle werden zurückgehalten, da infolge einer hohen Oberflächenspannung einzelne Wassermoleküle so eng zusammengebunden werden, daß sie die poröse Membran nicht mehr passieren können. Auf diese Weise wird auftretende Restfeuchte bereits auf der Membranaußenseite zuverlässig abgefangen.

Aerosole können so nicht bis zum Analysator vordringen, und hochwertige Meßtechnik bleibt optimal geschützt. Zwei unterschiedliche Membrantypen ermöglichen Probenströme bis 0,5 l/min in der „Low Flow“-Version und einen Volumenstrom bis 20 l/min in der „High Flow“-Version.

Das Filtergehäuse mit der Bezeichnung A98/11 nutzt ein Koaleszenzelement als Vorfilter, dem eine hydrophobe Membran als Schutzfilter nachgeschaltet ist. Der Koaleszenzfilter stellt die Filtration von Mikropartikeln sicher und leitet Flüssigkeiten ab. Ist mit dem Auftreten erhöhter Feuchte zu rechnen oder kann ein Flüssigkeitsdurchbruch durch den Koaleszenzfilter nicht ausgeschlossen werden, schützt die nachgeschaltete hydrophobe Membran empfindliche Systemkomponenten. Der vorgefilterte Probenstrom wird hierbei im Bypaß an der Membran vorbeigeführt. Diese Bypaßführung bewirkt eine Art Selbstreinigung der Membran.

Bei dem Filter der Serie A98/11 handelt es sich demnach um einen Kombinationsfilter, bei dem ein Koaleszenz- und ein hydrophober Membranfilter in einem Gehäuse vereint sind. Möchte man diesen Schutz bei bereits im Einsatz befindlichen Meßgasfiltern nachrüsten, eignet sich zur Ergänzung der Einzel-Membranfilter vom Typ 98.

Ein Einsatz dieser Membranfilter ist überall dort sinnvoll, wo bereits Probleme durch Feuchte im Meßgas aufgetreten sind. Ebenso stellt ein nachgeschalteter Membranfilter vom Typ 98 eine ideale Ergänzung bereits vorhandener, aber nicht ausreichender Schutzfilter dar. Weiterhin läßt sich durch den Einsatz dieser Filter eine kostengünstige zusätzliche Schutzeinrichtung realisieren, wenn z. B. auf eine teure elektronische Feuchteüberwachung verzichtet werden muß.

Für die optimale Auswahl und den Einsatz eines Aerosolschutzfilters müssen vorab einige Parameter festgelegt und geprüft werden. Zuerst sollte eine Materialauswahl stattfinden, und zwar bezüglich des Filtergehäuses und der eingesetzten Dichtungen. Beim Kombinationsfilter A98/11 muß zusätzlich die Beschaffenheit des Koaleszenzvorfilters geklärt sein. In technischer Hinsicht sind die geforderten Durchflußraten sicherzustellen und dabei die maximal zulässige Temperatur und der Höchstdruck am Filtergehäuse einzuhalten. Weiterhin sollte der tolerierbare Druckabfall über den Schutzfilter bekannt sein. Damit der Schutzfilter letztendlich problemlos und einwandfrei passend montiert werden kann, sind neben dem Gewindeanschluß auch die Filterabmessungen und das Gewicht der Abscheideeinheit zu beachten.

Weitere Informationen cav-204