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Donaldson Filter Components Ltd 7 The Parks Newton le Willows, WA12 0JQ, England

Jenny Nash +44 (0) 1942 711711

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Schlauchfilter spielen bei der Zementherstellung eine bedeutende Rolle und die richtige Auswahl des best geeigneten Filtermediums ist von enormer Wichtigkeit. Obwohl meistens nur ein kleiner Teil der gesamten Anlageninvestition auf das Filtermedium entfällt, handelt es sich hierbei um einen äußerst kritischen Erfolgsfaktor.

In den einzelnen Produktionsstufen von der Rohstoffgewinnung über den Drehrohrofen bis zur Mahlung, Lagerung und Verpackung werden gigantische Staubmengen erzeugt.

Durch den Einsatz gut ausgerüsteter Schlauchfiltern werden die enormen Staubfrachten sicher zurückgehalten und entweder dem Prozess erneut zugeführt oder Zementprodukten beigemischt.

Die Vielzahl der Schlauchfilter entlang der Produktionslinie variiert von einigen wenigen Filterschläuchen bis zu mehreren zehntausend Quadratmetern. Die unterschieden Anforderungen an die Filtermedien ist abhängig von den jeweiligen Produktionsbedingungen und müssen entsprechend berücksichtigt werden.

Da die Abluftvolumenströme von Drehrohrofen und Mahlanlage über hohe Abluftkamine in die Atmosphäre geleitet werden, können gesundheitsgefährliche Emissionen weitreichende Folgen haben. Gerade hier sind die gesetzgeberischen Anforderungen an das Filtermedium besonders streng.

Kritische Einflussgrößen für die Bestimmung des best geeigneten Filtermediums

Temperatur

Hier werden grundsätzlich 2 Gruppen unterschieden:

Niedrige Temperaturen, wie sie beim Mahlen, Mischen und Abfüllen vorkommen.

Hohe Temperaturen, die bei Verbrennungsanlagen, Drehrohrofen oder Trockner prozessbedingt erforderlich sind

Aggressive Gase und chemische Randbedingungen

Fähigkeit des Filtermediums Schädigungen durch Säuren, Laugen, Lösemittel oder oxidationsfördernde Komponenten dauerhaft zu widerstehen.

Feuchtigkeit

Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse bei den zu erwartenden Temperaturen und dem zu erwartenden Feuchtegehalt.

Formstabilität

Das Filtermedium darf bei den vorgesehenen Betriebsbedingungen weder unplanmäßig Schrumpfen noch Dehnen.

Filteranlage

Strömungsprinzip, Abreinigungsmethode und –druck, Stützkorbdesign und Filterschlauchkonfektion müssen den Erfordernissen entsprechen.

Nachrüstung

Vorgeschichte beachten.

Welche Filtermedien sind verfügbar?

Tetratex® ePTFE-Membrane von Donaldson Membranes haben seit vielen Jahren ihre Eignung auch unter schwierigsten Einsatzbedingungen nachgewiesen. Unterschiedliche Membrane kombiniert mit den best geeigneten Trägermedien ergeben eine Produktvielfalt, die keine Wünsche offen lässt.

Abgestufte Leistungsfähigkeit durch unterschiedliche Membrane: Tetratex Release, Tetratex, Tetratex High Efficiency und Tetratex Ultra High Efficiency.

Alle Membrane garantieren überragenden Staubkuchenabwurf, niedrigen Druckverlust, höchsten Volumenstrom und unerreichten Abscheidegrad.

Tetratex ePTFE-Membrane werden aus reinem PTFE-Polymer hergestellt.

Sie sind chemisch inert und thermisch bis 287°C belastbar.

Das durchschnittliche Porenvolumen beträgt über 100.000.000 Poren pro cm².

Die Tetratex Membrane werden unlösbar mittels Druck und Temperatur auf verschiedenste Trägermedien wie Nadelfilze, Gewebe und plissierfähige Vliese laminiert. Hierdurch eignen sich alle Tetratex Filtermedien für druckluftabgereinigte Filteranlagen, unabhängig ob Schlauch-, Taschen- oder Patronenfilter.

Die Tetratex ePTFE-Membrane wirken wie ein permanenter Staubkuchen und ersetzen die Konditionierungsphase. Eine Vorbeschichtung vor und/oder während des Betriebs ist nicht erforderlich. ePTFE-Membran beschichtete Filtermedien schützen das Trägermedium vor eindringendem Feinstaub. Hierdurch bleibt die ursprüngliche Geschmeidigkeit erhalten und es wird ein konstanter Volumenstrom bei niedrigem, stabilem Druckverlust erreicht.

Vorteile von Tetratex Filtermedien in Schlauchfiltern der Zementindustrie

Allgemein

Drehrohrofen

Klinkerkühler

Roh- und Zementmühle

Kohlemühle

Weniger Emissionen und reduzierter Druckverlust

Der Einsatz eines Polyester Nadelfilz mit Tetratex ePTFE-Membran Release hat die Produktionsbedingungen in einer türkischen Zementfabrik deutlich verbessert, da die Mahlanlage nicht voll genutzt werden konnte.

Der effiziente Betrieb der Mahlanlage ist mitentscheidend für den optimalen Produktionsablauf, deshalb musste rasch eine kosteneffektive Lösung gefunden werden.

Die Produktion erfolgt mit neuester Anlagentechnik und hohem Automatisierungsgrad, so dass letztendlich nur hochwertige Produkte für die Problemlösung in Frage kamen.

Nach sorgfältiger Prüfung aller relevanten Prozessparameter wurde ein Polyester Nadelfilz mit Tetratex ePTFE-Membran Release, Art. Nr.: 5102, von Donaldson Membranes empfohlen. Aus diesem preiswerten und dennoch enorm leistungsstarken Filtermaterial wurden 2.500 Filterschläuche von der deutschen Fachfirma Fasse Filter Produktions GmbH hergestellt und eingebaut.

Bei der Inspektion der Mahlanlage stellte sich schnell heraus, dass sowohl der Druckverlust der Filterschläuche als auch die Emissionswerte viel zu hoch waren. Eingesetzt waren Filterschläuche aus normalem Polyester Nadelfilz mit den nachfolgenden Leistungsdaten im Neuzustand. Das Flächengewicht betrug 400-450 g/m² und die Luftdurchlässigkeit 100-250 l/dm²min. Der Gesamtvolumenstrom war mit 176.500 m³/h und der Druckverlust mit 197 daPa angegeben, bei einer zeitgesteuerten Abreinigung mit 6 bar.

Der Auftragsumfang beinhaltete die Lieferung von 2.500 Filterschläuchen mit Schnappring aus Tetratex Release (Art. Nr.: 5102) Filtermaterial sowie die Überwachung der Montage vor Ort.

Nach Neuinstallation und 4-wöchigem Produktionsbetrieb wurden gravierende Verbesserungen festgestellt. Der Volumenstrom hatte sich leicht auf 179.500 m³/h erhöht, der Druckverlust aber auf 131 daPa bei jetzt nur 5 bar Abreinigungsdruck verringert.

Der Werksleiter berichtete hocherfreut über die eingetretenen Verbesserungen, die Donaldson Membranes und Fasse Filter bewirkt hatten. Der Druckverlust wurde um ein Drittel herabgesetzt und die sichtbaren Emissionen waren gänzlich verschwunden. Das für ihn aber mit Abstand wichtigste war die nachhaltige Beseitigung des Produktionsengpasses an der Mahlanlage. Höhere Produktionswerte steigern natürlich unmittelbar die Wirtschaftlichkeit.

Umweltfreundlicher Austausch eines Elektrofilters

Im Rahmen der Modernisierung des belgischen Produktionsstandortes Lixhe wurde Donaldson Membranes als Hersteller des Filtermediums ausgewählt.

Die HeidelbergCement Group, ein weltweit führender Hersteller von Zement, Beton und diversen Baustoffen hat im Zuge von Modernisierungsmaßnahmen eine Produktionslinie von nass auf trocken umgestellt. So konnten neben einer erheblichen Produktionserhöhung von 3.200 t/Tag auf 4.200 t/Tag auch die Wirtschaftlichkeit durch den Einsatz von Sekundärbrennstoffen auch die Umweltverträglichkeit wesentlich gesteigert werden.

Zur Verringerung der Staubemissionen wurden 2 Schlauchfilter für die Entstaubung der Drehrohrofen- und Kühlerabgase neu installiert. Die NOX-Emissionen wurden durch den Einsatz eines mehrstufigen Verbrennungssystems in der Vorwärmung gesenkt.

Vormals wurden die Drehrohrofen- und Kühlerabgase, mit denen das Rohmehl getrocknet wurde, in einem Elektrofilter entstaubt. Dieser Elektrofilter hatte bei Emissionswerten von 50 mg/m³ schon lange seine Leistungsgrenzen erreicht und konnte auch keine weitere Volumenstromerhöhung verkraften. Aus diesen Gründen wurden neue Schlauchfilter erforderlich.

Als weltweit bekannter Hersteller von ePTFE-Membran Filtermedien wurde Donaldson Membranes angefragt, eine wirtschaftliche Lösung anzubieten. Auf Grund umfangreicher Erfahrung wurde Tetratex #6255, ein Glasfasergewebe mit ePTFE-Membran empfohlen. Das Filtermaterial bietet überragenden Staubkuchenabwurf bei deutlich weniger Abreinigungsimpulsen und reduziertem Abreinigungsdruck. Dennoch sinken die Emissionswerte in die Nähe der Nachweisgrenze. Lange Filterstandzeiten gepaart mit niedrigen Wartungskosten sind zusätzliche Attribute.

Das von der Firma Redecam errichtete Schlauchfilter beinhaltet 7.680 Filterschläuche [∅145 x 6.000 (mm)]. Die Filterschläuche bestehen aus Glasfasergewebe mit Tetratex ePTFE-Membran „Ultra High Efficiency“, Art. Nr.: 6255; und eignen sich für kontinuierliche Betriebstemperaturen bis 260°C. Das neue Schlauchfilter wurde hinter der Rohmehltrocknung angeordnet und entstaubt sowohl die Abgase des Drehrohrofens als auch Teile des Klinkerkühlers im Verbundbetrieb. Das alte Gehäuse des Elektrofilters wurde umfunktioniert und dient jetzt als Vorabscheider. Um die Filteranlage bei allen Betriebszuständen sicher betreiben zu können, wurde zum Schutz gegen überhöhte Abgastemperaturen ein zusätzlicher Kühler installiert. So können jetzt auch Materialschwankungen in der Rohmehltrocknung sicher ausgeglichen werden.

Das neue Schlauchfilter ist seit Juli 2001 ununterbrochen in Betrieb und die Erstbestückung der Filterschläuche leistet auch heute noch ihren Dienst. Die Emissionen wurden von 50 mg/m³ auf unter 3 mg/m³ gesenkt und der Druckverlust über die Filterschläuche liegt noch immer unter 80 daPa, auch wenn kurzfristige Volumenstromerhöhungen diesen Wert manchmal überschreiten. Die Tagesproduktion liegt heute zwischen 4.400 und 4.600 t (5-10% über Nominalwert).

Tetratex #6255 ist ein ideales Filtermedium für die Drehrohrofenentstaubung und kann auf Grund der enormen Temperaturverträglichkeit auch für andere Hochtemperaturanwendungen verwendet werden.

Glasfasergewebe mit Tetratex ePTFE-Membran „Ultra High Efficiency“ ermöglicht dauerhafte Betriebstemperaturen bis 260°C und wird deshalb in Zementwerken besonders für die Entstaubung von Drehrohröfen und Mahlanlagen bevorzugt eingesetzt, da hier oftmals Betriebstemperaturen zwischen 220-240°C auftreten.

Tetratex - Unglaublich leistungsfähig.

Anwendungsbeispiele geben detailliert Auskunft über Prozesse und Einsatzbedingungen. Die Berücksichtigung aller Umstände führt letztendlich immer zu einem best geeigneten Filtermedium. Sind hohe Feinstaubanteile zu filtern und/oder niedrigste Emissionen sicher einzuhalten, bieten ePTFE-Membran beschichtete Filtermedien die best verfügbare Technologie: Konstanter Volumenstrom, niedriger Druckverlust, messbare Energieeinsparung, lange Filterstandzeiten und niedrige Wartungskosten.