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Luchtzuivering

Luftfilterung, Luftfilterung, oder Luftfilterung ist die Behandlung von Himmel wo Verunreinigungen durch ein bestimmtes Verfahren aus der Luft entfernt werden.

Allgemeines

Luftreinigung bezieht sich auf die Reinigung der Luft von Verunreinigungen. Diese Verunreinigungen können mikrobiologischer Natur sein (Pollen, Pilze, Spuren, Bakterien, Viren) oder organischer oder anorganischer Natur (Kohlenstoff, Teer, Dieselruß, Mineralstoffe). Auch die Größe der Verunreinigungen spielt eine Rolle. Man kann zum Beispiel von Grobstaub, Feinstaub, Ultrafeinstaub und der Gasphase sprechen, im Bereich von mehreren zehn µm nach unten nanometrisch level.na

Die Wahl einer bestimmten Luftreinigungstechnik sollte immer im Lichte des zu lösenden Problems und des gewünschten Endergebnisses gesehen werden. Die Wirksamkeit einer bestimmten Luftreinigungstechnik hängt von verschiedenen Parametern wie Effizienz, Energieverbrauch, Wartung, Lärm und Investitionen ab.[1]

Die Luftreinigung kann sich auf die Raumluft oder auf Abgase (Emissionen) beziehen. Innerhalb dieser beiden Kategorien kommen dann die Staubentfernung und die Geruchsentfernung in Betracht. Die verschiedenen Staub- und Geruchsentfernungstechniken werden die Hauptthemen dieses Artikels sein.

Entstaubung

Im Bereich der Entstaubung gibt es vier Hauptgruppen von Luftreinigungstechniken, sowohl für die Innenraumluft als auch für die Emissionsströme. Es gibt auch einige Alternativen, die in keine der vier großen Gruppen gehören.

Mechanische Filter

Ein tragbares HEPA Filter

Mechanische Luftfilter entfernen Partikel aus dem Luftstrom, indem sie Partikel an der Oberfläche der Fasern im Filtermedium anlagern. Anwendbare Normen für diese Filter sind EN779 und EN1822 für Grob- bzw. Feinfilter und HEPAfiltert. Die Mechanismen, durch die die Partikel mit den Fasern des Filtermediums in Kontakt kommen, sind: Sieben, Abfangen und Diffusion. Da die Filter mehr Schmutz sammeln, sinkt die Effizienz.

Sieben
Sieben tritt auf, wenn der Spalt zwischen den Medien (Fasern, Maschen, Platten usw.) kleiner ist als der Partikeldurchmesser der Partikel, die der Filter auffangen soll. Dieses Prinzip gilt für die meisten Filterdesigns und bezieht sich ausschließlich auf Partikelgröße, Medienabstand und Mediendichte.
Abfangen
Um abgefangen zu werden (Abfang), muss sich ein Partikel innerhalb einer Entfernung von einer Faser befinden, die ihrem Radius entspricht. Somit kommt das Partikel mit der Faser in Kontakt und wird abgefangen. Das Abfangen kann dem Impaktionsmechanismus in dem Sinne gegenübergestellt werden, dass ein abgefangenes (abgefangenes) Teilchen kleiner ist und seine Trägheitsmoment ist nicht stark genug, um das Teilchen in einer geraden Linie zu bewegen. Es folgt also dem Luftstrom, bis es mit einer Faser in Kontakt kommt.
Diffusion
Diffusion tritt auf, wenn die zufällige braunes Uhrwerk eines Partikels, der bewirkt, dass ein Partikel mit einer Faser in Kontakt kommt. Diffusion ist insbesondere bei Partikeln mit kleineren Durchmessern, zB < 1 µm, ein wichtiger Mechanismus.

Die kombinierte Wirkung dieser Mechanismen bestimmt die Effizienz eines mechanischen Filters. Mechanische Filter sollten regelmäßig gereinigt oder ausgetauscht werden, wenn sich Schmutz auf dem Filter ansammelt.

Elektrostatische Filter oder Elektret

Faser- oder Gitterfilter werden im Werk durch Elektrizität statisch aufgeladen. Die statische Aufladung zieht Schmutzpartikel aus der durch den Luftreiniger strömenden Luft an. Diese bleiben dann am Filter kleben. Mit der Zeit wird der Filter voll und muss ersetzt oder gereinigt werden.

Elektrofilter oder Charge-Catch-Filter

Prinzipschaltbild eines elektrostatischen Abscheiders

Die Schmutzpartikel in der durch den Reiniger strömenden Luft sind elektrisch geladen (zB negativ oder positiv). Dann wird die Luft zwischen zwei Metallplatten geleitet. Diese Platten sind ebenfalls elektrisch geladen, jedoch mit einer entgegengesetzten Spannung (hier negativ). Dadurch wird der Schmutz von den Platten angezogen und haftet an ihnen.

Auch hier gibt es viele verschiedene Modelle elektrische Filter für unterschiedliche Anwendungen mit jeweils eigenen spezifischen Eigenschaften.

Ionisatoren

Luftionisierer Ladungsmoleküle, die durch Hochspannung durch das Gerät fließen oder UV-Licht. Die Moleküle werden im Gerät nicht gesammelt, sondern fallen aufgrund ihrer elektrischen Ladung auf einer entgegengesetzt geladenen Oberfläche aus. Außerdem führt die Ionisierung der Luft dazu, dass bestimmte chemische Stoffe miteinander reagieren. Die Idee dahinter ist, dass die Luftverschmutzung in weniger schädliche Stoffe zerlegt wird.

Alternativen

Prinzip von a Hydrozyklon

Pflanzen im Haus können auch zur Luftreinigung verwendet werden. Einige Pflanzen sind dafür bekannt, bestimmte Arten von Verunreinigungen effektiv aus der Luft zu filtern.

Hydrozyklonfilter eignen sich besonders zur Abscheidung von groben Staubpartikeln und werden daher häufig als sogenannter Vorfilter zur Verlängerung der Betriebszeit des Feinfilters eingesetzt. Zyklonfilter arbeiten nach dem Prinzip des Zyklonabscheiders. Die Luft wird durch im Filtergehäuse vorhandene Kanäle gedreht. Als Ergebnis der Zentrifugalkräfte die Staubpartikel werden gegen die Hauswand geschleudert und fallen in den Staubsammler.

Geruchsbeseitigung

Die Geruchsbeseitigung ist ein komplexerer Aspekt der Luftreinigung. Für Geruchsprobleme gibt es keine Standardlösungen.

Adsorption

Chemisorption (mittels Aktivkohle oder Zeolith) oder Ionisation sind die gängigsten Lösungen zur Geruchsbekämpfung.

Biofiltration

Auch die Biofiltration ist eine auf Geruchsbeseitigung ausgerichtete Luftreinigungsmethode: In einem Bett mit biologisch aktivem Material (Biomasse) oder einem mit Biomasse gefüllten Gehäuse werden Luftschadstoffe adsorbiert und Mikroorganismenoxidiert Gießen, Kohlendioxid und gegebenenfalls Salze. Mögliche Bettmaterialien sind: Heide/Torf, Kompost. Um eine bessere Prozesskontrolle und damit eine höhere Abtragseffizienz zu erreichen, wurden fortschrittliche Biofilter geschlossen durchgeführt. Mit diesem Verfahren können flüchtige organische Verbindungen, anorganische Gase und Gerüche aus einem Luftstrom entfernt werden.

Gaswäsche

EIN Wäscher (nass oder auch trocken mit Kreide oder Natriumbicarbonat) kann auch als Luftreinigungstechnik verwendet werden. Dieses Verfahren besteht darin, den verschmutzten Gasstrom in einer Flüssigkeit aufzulösen oder zu neutralisieren. Diese Flüssigkeit kann entweder Wasser oder Wasser mit einem reaktiven (z. B. einer Säure wie Schwefelsäure gegen Amine, Ätznatron gegen Schwefeloxide, Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid, Kaliumpermanganat gegen Schwefelwasserstoff) sind, oder auch Diesel für wasserunlösliche Stoffe. Gaswäscher können als emissionsbegrenzende Technik für sehr viele gasförmige Emissionen eingesetzt werden. Die Gaswäsche wird auch als Absorption bezeichnet.

Oxidation

Der Geruch kann auch entfernt werden durch Oxidation. Dies ist bei einer niedrigeren Temperatur mit a . möglich Katalysator, oder bei höherer Temperatur thermisch. Die thermische Oxidation kann ohne oder mit Energierückgewinnung oder auch mit Regeneration in einem sogenannten regenerativen thermischen Oxidator, kurz RTO, erfolgen.

Neueste Techniken

Schließlich gibt es sowohl für die Staub- als auch für die Geruchsentfernung eine Reihe neuerer Experimente, wie z Bakteriophage- Vernebelung, Photokatalyse, Infrarot- (Pilze) und uv-Exposition, luftreinigender Beton, Nanotechnologie und Plasmakatalyse.