Het ontwerp de keuze van de randapparatuur van een actief koolstoffilter is afhankelijk van een combinatie van verschillende selectiecriteria en dient in overeenstemming te zijn met de lokale veiligheidsregels.
Ventilator
Bij de selectie van een industriële ventilator moeten we rekening houden met verschillende criteria:
- Debiet
- Kan de ventilator het vereiste debiet bereiken dat nodig is voor de toepassing?
- Druk
- Druk die nodig is om het gewenste debiet te genereren
- Druk om het drukverlies over het filter te overwinnen
- Drukverlies als gevolg van de leidingen van het systeem
- Motorselectie
- Zijn er al andere motoren ter beschikking om extra voorraad voor onderhoudsdoeleinden te vermijden?
- Energieverbruik
- Drukverliezen (actieve koolstof plus het lege filter)
- Andere parameters
- Restricties op het gebied van het geluidsniveau
- Wat is de positie van de ventilator?
- Voor of na de filter (configuratie aand zuig- of perszijde)
- o Zijn er gevaren (bijv. brandbaar gas, corrosieve stoffen, etc)?
- Constructiemateriaal
- Is het een ATEX Zone (intern of extern)?
- Elektrische stroomvoorziening
- Is snelheidsregeling nodig? Willen we een frequentieregelaar installeren?
- Hebben we fysieke beperkingen wat betreft de grootte?
- Verblijftijd
- Geeft de snelheid over het filter de gewenste verblijftijd?
Jacobi services kan industriële ventilatoren leveren als onderdeel van een totaal dienstenpakket.
Stofbeheersing
Stof in de lucht kan een probleem zijn bij het gebruik van actieve koolstoffilters. Het wordt aanbevolen om het stofgehalte te beperken tot maximaal 1mg/Nm³ in de luchtbehandeling met geëxtrudeerde of korrelvormige actieve kool. Voor stofbestrijdingssystemen kunnen we verschillende mogelijkheden overwegen:
- Willen we een fijnstofbewakingssysteem installeren voor de actieve koolfilter? In de handel kunnen we verschillende detectiemethoden vinden, zoals ultrasone of laserdetectie.
- Het type stoffilter is afhankelijk van de stofbelasting, de deeltjesgrootte en de doorstroomsnelheid. Men kan kiezen voor een automatisch of manueel systeem.
Er bestaan verschillende soorten stoffilters te koop in de industrie. De keuze van het type bepaalt de efficiëntie van het systeem, het budget, de onderhouds- en werkingskosten. Er zijn verschillende ontstoffingssystemen beschikbaar, waaronder:
- Cyclonen
- Elektrostatische filters
- Droge elektrostatische filter
- Natte elektrostatische filter
- Filtratie
- Doekfilters
- Keramische filters
- Absolute filter
- Demisters (nevelfilter of aerosolfilter)
- Drainagecondensaat
- Denk aan de mogelijke reiniging van de demister
- Natte stofwassing
- Omwentelingswassers
- Venturi-wassers
- Sproeikamers
Drogen
De vochtigheid van de te behandelen lucht kan een negatieve invloed hebben op de efficiëntie van het actief koolstoffilter. Een demister moet worden geïnstalleerd wanneer er aërosolen of nevels aanwezig zijn, gevolgd door een droogsysteem. Het opwarmen van de lucht of het verdunnen van de lucht met droge lucht zal de relatieve vochtigheid verminderen, maar er zijn voorbeelden waar dit niet mogelijk is en waar de installatie van een droogsysteem nodig is.
Koelers vormen het hart van een droog/ontvochtigingsproces. Ze leveren het koelmiddel, meestal glycolwater, om de warmtewisselaar te koelen. Waterdamp in verzadigde lucht condenseert bij het koelen van de lucht. Een zorgvuldige keuze van de koelmachine, door het bepalen van de hoeveelheid water die moet worden verwijderd (met een Mollier of psychrometrisch diagram), is daarom van vitaal belang voor de juiste werking en de duurzaamheid van het adsorptiefilter.
Sommige luchtdrooginstallaties zijn uitgerust met een energieterugwinningsunit/economiser om het energieverbruik dat nodig is voor de werking tot een minimum te beperken. Dit verlaagt de exploitatiekosten en maakt een lagere investeringskost mogelijk omdat er minder krachtige koelinstallaties kunnen worden gebruikt. Het gebruik van economisers is afhankelijk van vele factoren, waaronder het te behandelen debiet en de temperatuur van de lucht.
Drukvalmeting
De drukvalmeting zou moeten worden geïnstalleerd om de eventuele verstopping van het actief koolstoffilter en dus de werking van het demister en het stoffilter te controleren. Het laat ook toe om de werking van de ventilator te controleren.
Temperatuur
Temperatuurmeting voor hotspotdetectie is nutteloos, in tegenstelling tot de populaire overtuiging dat het een noodzaak is. Wanneer een aanzienlijke temperatuurstijging wordt gemeten dan is er al een bed brand en is brandbestrijding meestal de enige optie die overblijft. Dit komt omdat de initiële, zeer lokale warmtespot ontwikkeling niet betrouwbaar kan worden gedetecteerd met behulp van temperatuur meettoestellen en:
- De luchtstroom zal de door de hotspot veroorzaakte warmte verspreiden en afzwakken.
- Er is een normale temperatuurstijging van de gasstroom door de adsorptiewarmte of, in het geval van geïmpregneerde actieve koolstof, een reactiewarmte als er nieuwe verbindingen worden gevormd.
- Actieve kool is ook een isolator en een slechte warmtegeleider. Het plaatsen van temperatuursensoren in het actieve koolstof bed kan zowel de plaats van een hotspot missen als de doorstroming verstoren, wat kan leiden tot de omstandigheden die de ontwikkeling van hotspots bevorderen.
Veiligheid van de operatie
Een brand in een actieve koolstofbed zal eerst beginnen als gloeien van de actieve kool. Dit veroorzaakt het vrijkomen van koolstofmonoxide (CO) als verbrandingsproduct. Om die reden is gebleken dat koolstofmonoxidemonitors die aan de uitlaat van de koolstoffilterunit zijn geplaatst, een beste keuze zijn voor het detecteren van hotspots. Het vermijden van actieve koolstof bed brand is altijd beter dan het genezen ervan als het te laat is. De belangrijkste principes zijn:
- Voldoende warmteafvoer voordat de warmte een probleem wordt
- Goede en snelle detectie met koolmonoxidemeting (CO)
- Preventie door het voorlichten van (potentiële) gebruikers, zodat zij op de hoogte zijn en de nodige voorzorgsmaatregelen kunnen nemen.
Adsorptie en chemisorptie op actieve kool kan een zeer exotherme proces zijn en daarom moeten verschillende voorzorgsmaatregelen worden overwogen om de vorming van hotspots die tot brand kunnen leiden, te voorkomen.
Zorg ervoor dat alle veiligheidsmaatregelen zijn getroffen voordat u een nieuw filter opstart. Niet elk luchtreinigingsproces is hetzelfde. Afhankelijk van het proces dient men de verschillende opties te evalueren. De volgende punten moeten voor het in bedrijf stellen worden gecontroleerd:
- Noodstop
- Kan het industriële luchtfilter volledig worden geïsoleerd door het sluiten van de in- en uitlaat (blindflens en/of kleppen) in het uitzonderlijke geval van een hotspot- of bedbrand, tijdens stand-by en voor mobiele filters tijdens het transport?
- Exotherm
- Is er een CO-detectie voorzien om hotspots snel op te sporen?
- Vlamdovers
- Is er een vlamdover geplaatst tussen de mobiele filterunit en de bron van de emissie?
- Inertisatie-inlaat
- Is de inertiseringsaansluiting aanwezig en is er voldoende volume aan inert gas (min. 5 filtervolumes) beschikbaar?
- Inertiseringsuitlaat
- Is er een drukontlasting of inertiseringsuitlaat geïnstalleerd
- Interconnectie
- Is er een flexibele buis of slang met flenzen van geschikte lengte en diameter beschikbaar om de mobiele filter(s) met de andere onderdelen te verbinden?
- Watervoorziening
- Is de filter aangesloten op een wateraansluiting om het bluswater van onder naar boven in het filter te brengen. Is het debiet van het water via een meetflens beperkt voor het onwaarschijnlijke geval dat zich een exotherm ontwikkelt en dat er met water moet worden geblust?
Leidingen
Bij het ontwerp van het leidingsysteem dient men rekening te houden met een minimale vrije hoogte en de toegankelijkheid van het leidingsysteem:
- De vrachtwagen
- Heftruck
- Trans-pallet of
- Andere apparaten
De lineaire snelheid in de leidingen van het luchtzuiveringssysteem is meestal 10-20m/s. Een minimale lineaire snelheid van 17m/s wordt aanbevolen wanneer er stof aanwezig is om te voorkomen dat het stof neerslaat.
De aarding
Een actief koolstoffilter en de hulpapparatuur moeten worden geaard via de aardingsklem voordat het systeem wordt opgestart.
Vlamdover
Een vlamdover of vlammenvanger is een apparaat dat de verbranding van brandstof stopt door de vlam te doven. Ze worden altijd gebruikt voor de ontluchting van opslagtanks waar actieve koolstof is geïnstalleerd om organische of geurende emissies te voorkomen.