feb62020
Luftbehandling

Designen och valet av kringutrustning till ett aktivt kolfilter beror på en kombination av kriterier och måste vara förenligt med lokala säkerhetsföreskrifter.

Fläkt

Vid val av industriell fläkt måste olika kriterier beaktas:

  • Flödeshastighet
    • Kan fläkten generera tillräckligt flöde för applikationen i fråga?
  • Tryck
    • Det tryck som krävs för att generera önskat flöde
    • Det tryck som krävs för att övervinna tryckfallet i systemet
    • Tryckfallet som uppkommer i rörsystemet
  • Val av motor
    • Finns det redan andra motorer på anläggningen som gör att man kan undvika ytterligare underhåll
    • Energiförbrukning
      • Tryckfall (aktivt kol plus tomt filter)
  • Andra parametrar
    • Restriktioner beträffande ljudnivå
    • Var är fläktens position?
      • Före eller efter filtret (in- eller utgående konfiguration)
    • Finns det några andra faror (t.ex. brandfarlig gas, korroderande ämnen etc.)?
      • Konstruktionsmaterial
      • Är området en ATEX-zon (intern eller extern)?
    • Elförsörjning
      • Är en flödeskontroll nödvändig? Behövs det installeras en frekvensomformare?
    • Finns det några storleksbegränsningar?
    • Uppehållstid (SCT)
      • Ger flödeshastigheten genom filtret den önskade uppehållstiden?

Jacobi Services kan erbjuda industriella fläktar som en del av ett komplett servicepaket.

Kontroll av partiklar

Partiklar eller damm kan vara ett problem när man använder ett aktivt kolfilter. Det rekommenderas att man begränsar mängden damm till maximalt 1mg/Nm³ vid luftrening med extruderat eller granulerat aktivt kol. För kontroll av partiklar kan flöjande val övervägas:

  • Ska en enhet för kontroll av fina partiklar installeras före det aktiva kolfiltret? På marknaden finns flera detektionsmetoder såsom ultraljud och laserdetektion.
  • Vilken typ av partikelfilter man väljer beror på mängden partiklar, partikelstorlek och flödeshastighet. Vidare kan man välja mellan ett automatiskt eller manuellt system.

Flera olika typer av partikelfilter finns på marknaden. Valet av filter kommer avgöra effektiviteten på systemet samt investerings- och underhållskostnader. Flertalet partikelreningssystem finns tillgängliga såsom:

  • Cyklon
  • Elektrostatfilter
    • Torra elektrostatfilter
    • Våta elektrostatfilter
  • Filtrering
    • Påsfilter
    • Keramiska filter
    • Hepa-filter
    • Demister (filter för dimma eller aerosol-filter)
      • Dräneringskondensat
      • Kom ihåg eventuell rengöring av demistern
  • Våt partikelskrubber
    • Roterande skrubber
    • Venturiskrubber
    • Spraykammare

Torkning

Fuktigheten hos luften som ska behandlas kan ha en negativ inverkan på effektiviteten hos det aktiva kolfiltret. En demister följt av ett torkningssteg ska installeras vid närvaro av aerosoler. När man värmer upp luften eller späder ut den med torr luft så kommer detta att reducera den relativa fuktigheten, men det finns exempel på när detta inte är möjligt och där ett avfuktningssteg krävs.

Kylaggregat är kärnan vid en torkning/avfuktningsprocess. De förser värmeväxlaren med köldmedie (vanligtvis glykol). Vattenångan i mättad luft kommer att kondensera när den kyls. Genom att bestämma mängden vatten som ska tas bort (med ett Mollier-diagram eller psykrometriskt diagram), kan man välja lämpligt kylaggregat för bästa möjliga drift och livslängd på filtret.

Vissa avfuktare är försedda med ett energiåtervinningssystem/ekonomiser för att minimera energiförbrukningen vid drift. Detta reducerar driftskostnaderna och möjliggör en lägre investeringskostnad då mindre kylenheter kan användas. Användandet av ekonomisers beror på flera faktorer såsom flödet som ska behandlas och temperaturen på luften.

Tryckfallsmätning

Tryckfallsmätning ska installeras för att kontrollera eventuell blockering i det aktiva kolfiltret och därmed även funktionen hos demistern och partikelfiltret. Det ger även möjlighet att kontrollera funktionen hos fläkten.

Temperatur

I motsats till den gängse uppfattningen att en temperaturmätning över kolbädden är nödvändig, så är den i själva verket meningslös. När en markant temperaturökning detekteras är det i regel försent och enda utvägen är att släcka branden. Detta beror på att när en lokal hot spot utvecklas så kan den inte upptäckas genom en temperaturmätning och:

  1. Luftflödet kommer att fördelas och späda ut värmen som bildas vid en hot spot.
  2. En temperaturökning sker helt normalt hos gasen på grund av adsorptionsvärmen, eller som i fallet med impregnerat kol, reaktionsvärme när nya produkter bildas.
  3. Aktivt kol är också en värmeisolator och en dålig värmeledare. Att placera en temperaturgivare i den aktiva kolbädden innebär inte bara att man kan missa eventuella hot spots utan det kan även ha en inverkan på flödesfördelningen i bädden vilket i sin tur kan orsaka bildandet av hot spots.

Säkerhet vid drift

En filterbrand startar som en glöd i den aktiva kolbädden. Detta resulterar i att kolmonoxid (CO) bildas som en förbränningsprodukt. Därför har kolmonoxidmätare, placerade vid utloppet av filtret, visat sig vara den bästa metoden för att detektera hot spots. Att undvika filterbrand är alltid bättre än att försöka släcka den då det redan är försent. Huvudprinciperna är:

  • Tillräcklig bortförsel av värme före det att värmen blir ett problem
  • Snabb och bra detektion med mätare för kolmonoxid (CO)
  • Förhindra genom att informera (potentiella) användare så att de är medvetna om, och kan ta till nödvändiga, säkerhetsåtgärder

Adsorption och kemisorption på aktivt kol kan vara en starkt exoterm process och flera försiktighetsåtgärder bör därför beaktas för att undvika bildande av hot spots, vilka senare kan leda till brand.

Se till att alla säkerhetsåtgärder är på plats före uppstart av ett nytt filter. Ingen luftreningsprocess är den andra lik och beroende på process ska olika alternativ utvärderas. Följande punkter ska kontrolleras före uppstart:

  • Nödstopp
    • Kan luftfiltret bli fullständigt avskärmat genom att stänga in- och utlopp (blindspade och/eller ventiler) om det osannolika fall att en hot spot eller brand sker när filtret är ur drift eller vid transport?
  • Exoterm
    • Är en CO-mätare för detektion av hot spots beaktad?
  • Flammspärr
    • Är en flamspärr placerad mellan det mobila filtret och källan till utsläppen?
  • Inlopp inert gas
    • Är anslutning för inert gas inkopplad och är tillräcklig volym av inert gas (min. 5 filtervolymer) tillgänglig?
  • Utlopp inert gas
    • Är en tryckutjämningsventil eller utlopp för inert gas installerad?
  • Sammankoppling
    • Är en flänsförsedd flexibel slang eller rör av lämplig längd och diameter tillgänglig för att ansluta det mobila filtret med andra enheter?
  • Vattentillförsel
    • Är vattentillförseln (nedifrån och upp) ansluten och är flödet av släckvatten begränsat via en lämplig öppning för det osannolika fall att en exoterm utvecklas där släckning med vatten blir nödvändig.

Rördragning

Vid design av rörsystem ska minimal erforderlig höjd beaktas. Även tillgänglighet för:

  • Lastbilen
  • Gaffeltruck
  • Lastpallar eller
  • Andra enheter

Linjärhastigheten i luftreningssystem är vanligtvis 10-20 m/s. När damm är närvarande rekommenderas en linjärhastighet på minimum 17 m/s för att förhindra igensättning.

Jordning

Ett aktivt kolfilter med tillhörande utrustning ska jordas via jordanslutningen före uppstart av anläggningen.

Flammspärr

En flamspärr eller flamskydd är en enhet som stoppar förbränningen genom att släcka flamman. De används alltid vid ventilation av tankar där aktivt kol är installerat. Detta för att förhindra utsläpp av organiska och illaluktande ämnen.