Experimentelle Grundlagenuntersuchungen zum Betriebs- und Abreinigungsverhalten eines reversibel dehnbaren Filtermediums bei der Partikelabscheidung aus der Gasphase

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Achim Dittler
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565284851

Oberflächenfilter dienen im Bereich der Gas-Partikel-Trenntechnik der Abscheidung von Partikeln aus feststoffbeladenen Gasströmen. Die Partikelabscheidung erfolgt an der Oberfläche des Filtermediums, wo sich ein sog. „Filterkuchen“ ausbildet. Zur Aufrechterhaltung des Filtrationsbetriebs werden die Filter periodisch – meist durch Druckstoß-Abreinigung – regeneriert. Um den Regenerationsprozess des Filtermediums zu optimieren, soll eine neue Art der Anregung durch uniaxiale Dehnung des Mediums eingeführt werden. So soll die Ablösung des Filterkuchens schonend initiiert werden und dabei extreme Druckspitzen ohne Strömungsumkehr oder ein Durchschlag von Partikelmaterial ins Reingas verhindert werden. Den etablierten Verfahren ist gemein, dass die eingesetzten Filtermedien weitgehend starr, also kaum elastisch dehnbar sind. Elastisch dehnbare Medien, wie sie heute verfügar sind, könnten vorteilhaft für eine Verbesserung des Filtrations- und Regenerierungsverhalten sein. Ergebnisse erster Vorversuche zeigen, dass durch den Einsatz von gestrickten Filtermedien mit hoher elastischer Dehnbarkeit die Ablösung von Partikelstrukturen bei praxisrelevanten Filtrationsgeschwindigkeiten möglich ist. Die Ergebnisse zeigen, dass die rein dehnungsinduzierte Filterkuchen-Ablösung bei einer Durchströmungsgeschwindigkeit von 3 cm/s, also im relevanten Bereich der Filtrationsgeschwindigkeit, erfolgen kann. Das vorliegende Forschungsvorhaben zielt darauf ab, das Filtrations- und Regenerationsverhalten eines rein durch Dehnung/Entspannung regenerierten, elastischen Filtermediums grundlegend zu untersuchen und zu bewerten. Durch das neuartige Verfahren entfällt die periodisch Strömungsumkehr, welche Ursache unerwünschter Emissionen ist. Neben einer (energetischen) Verbesserung des Filtrationsbetriebs wird daher auch ein besseres Emissionsverhalten erwartet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen