Elektrofilter

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Elektrofilter, auch: Elektro-Staubfilter, Elektrostat (engl.: electrostatic precipitator) sind Anlagen zur Abscheidung von Partikeln aus Gasen, die auf dem elektrostatischen Prinzip beruhen. Da es sich strenggenommen um keinen Filter im klassischen Sinne handelt, ist die wissenschaftlich korrekte Bezeichnung Elektroabscheider oder Elektro-Staubabscheider.

Prinzip

Beim Elektrofilter werden durch eine raumbegrenzte Gasentladung freie Ladungsträger in Form von Stickstoff - Ionen in die Filtergasse eingebracht. Diese laden die Ruß- oder Staubpartikeln statisch auf. Das zur Ladungsträgererzeugung dienende elektrische Feld treibt die geladenen Teilchen dann von der als Kathode wirkenden Sprühelektrode weg. Die Partikel lagern sich schließlich auf der als Niederschlagselektrode (auch: Abscheideelektrode) bezeichneten Anode an und bleiben aufgrund ihrer Ladung dort haften. Sie können mechanisch durch Klopfen entfernt werden.

Anwendung

Ihre hauptsächliche Anwendung finden Elektrofilter in der Reinigung von Rauchgasen, z.B. bei der Stromerzeugung aus Kohle, bei der Verhüttung oder der Zementherstellung. Dort werden Gesamtabscheidegrade bis zu 99,9% erreicht, was bei einem Kohlekraftwerk die Umgebung von bis zu 10 t Staub am Tag befreit. Ein Kraftwerksfilter ist unter Umständen einige zehn Meter hoch, die Plattenabstände liegen im Bereich von einigen zehn Zentimetern, mehrere hundert Filtergassen sind parallel geschaltet. Abhängig von der Art des eingesetzten Klopfungssystems entsteht ein nicht zu vernachlässigender Verschleiß sowohl an den klopfenden Teilen und deren Antrieben selbst als auch an den geklopften Niederschlags- bzw. Sprühelektroden und deren Aufhängungen und (meistens keramischen) Isolatoren.

Der Einsatz von Elektrofiltern in Pkws wurde angedacht, bisher ist dies jedoch nicht realisierbar.

In der metallbe- und verarbeitenden Industrie finden elektrostatische Abscheider insbesondere bei der Absaugung und Filterung von Aerosolen bestehend aus Kühlschmierstoffen (KSS) und Stoffabriebpartikeln Anwendung. Siehe auch: Ölnebelabscheider

Spezialfälle

Elektrofilter unterscheiden sich in Form und Größe der Filtergasse (Rohre, Platten), der Form der Sprühelektroden (Helix, Draht, Dornelektrode), der Betriebsspannung (Gleichspannung, Wechselspannung, gepulste Gleichspannung, pulsüberlagerte Gleichspannung) und der Art der Reinigung (Klopfen, Spülen). In aggressiven Atmosphären werden Spezialstähle oder sogar Blei verbaut.

Herausforderungen

Die Filterung von besonders giftigen Feinststäuben im Bereich unter 1 Mikrometer stellt eine besondere Herausforderung dar. Diese Stäube verbleiben in der Lunge und können nicht abgehustet werden. Sie stellen ein erhebliches Krebsrisiko dar.