R+F FilterElements
Gewebtes Polypropylen-Filtertuch für die Filtration heißer Laugen und alkalischer Prozessflüssigkeiten

Anwendung — Heißfiltration

Filtration heißer Laugen

Die Anwendung, in der Temperatur den chemischen Angriff nicht addiert, sondern multipliziert — und in der ein Gewebe weit oberhalb der Prozesstemperatur eingestuft trotzdem in Wochen versagen kann.

Wärme und Alkali addieren sich nicht einfach

Eine kalte Lauge ist für die meisten Werkstoffe beherrschbar. Eine heiße neutrale Flüssigkeit für viele. Bringt man beides zusammen, ändert sich das Verhalten qualitativ und nicht allmählich, weil die Temperatur die chemische Reaktion beschleunigt, die die Polymerkette angreift. Das ist der häufigste Grund dafür, dass ein Gewebe weit unter seiner angegebenen Temperaturgrenze versagt.

Polyester ist das Lehrbuchopfer. Im trockenen Betrieb mit rund 150 °C angegeben, hydrolysiert es unter heiß-alkalischen Bedingungen und versprödet statt zu erweichen — ein Tuch, das intakt aussieht, reißt beim Biegen. Polypropylen mit deutlich niedrigerem Nennwert, aber echter chemischer Stabilität über den gesamten pH-Bereich hält in genau dieser Anwendung regelmäßig länger — bis die Temperaturgrenze erreicht ist.

Aramid ist die zweite Falle. Die Angabe von 200 °C sieht nach der Lösung für eine heiße Anwendung aus, aber der nutzbare pH-Bereich liegt bei etwa 4 bis 11 — in stark alkalischer Lauge ist es also trotz der Temperaturzahl der falsche Werkstoff. Wo der Prozess heiß und stark alkalisch ist, sind PPS, PVDF, PEEK und PTFE die Werkstoffe, die beide Eigenschaften mitbringen.

Typische Anwendungen

Filtration von Bayer-Lauge und Hydrat in der Aluminiumoxidproduktion
Grün- und Weißlaugenfiltration in Zellstoffwerken
Laugenregenerations- und Rückgewinnungskreise
Filtration von Beiz- und Oberflächenbehandlungslösungen
Klärung alkalischer Laugen und Prozessflüssigkeiten
Heiß-alkalische Waschschritte in der chemischen Produktion
Filtration von Ablaugen und Wäscherflüssigkeiten

Worauf wir auslegen

Im heiß-alkalischen Betrieb ist die Werkstoffentscheidung nur der Anfang. Das sind die Ziele, die über das Ergebnis entscheiden.

pH-Bereich und Temperatur zusammen

Beide Eigenschaften müssen gleichzeitig halten. Polypropylen bis etwa 90 °C über den gesamten pH-Bereich, darüber PPS, PVDF, PEEK oder PTFE. Aramid und Polyester scheiden an der Chemie aus, nicht an der Wärme.

Nähgarn in derselben Klasse

Ein Polyestergarn in einem heiß-alkalischen Element hydrolysiert und gibt nach, während das Gewebe unberührt ist. Das Garnmaterial wird zum Gewebe passend spezifiziert, und Schweißnähte ersetzen Nähte, wo der Werkstoff es zulässt.

Werkstoffgüte der Beschlagteile

Ösen, Ringe, Klemmleisten und Klammern in einer zur Lauge passenden Güte. Ein korrodiertes Metallteil kostet das Element genauso sicher wie ein gerissenes Tuch.

Abrasion in heißer Lauge

Viele Laugenkreise führen abrasive Feststoffe. Bei Temperatur ist das Polymer am schwächsten, deshalb muss die Abrasionsbeständigkeit heiß beurteilt werden und nicht bei Raumtemperatur.

Kuchenablösung & Verkrustung

Krusten- und Niederschlagsaufbau ist nach dem chemischen Angriff der zweite Schadensmechanismus. Eine glatte Oberfläche mit geringer Verankerung macht Wäsche und Entkrustung deutlich wirksamer.

Regenerationsverfahren

Die Sauer- oder Heißwasserwäsche zum Entkrusten ist häufig das aggressivste Ereignis im Zyklus. Wir legen dagegen aus und nicht daran vorbei.

Das Schadensbild lesen

Ein gebrauchtes Tuch verrät, welcher Mechanismus es zerstört hat. Das ist wichtig, weil die drei folgenden Bilder drei vollkommen unterschiedliche Korrekturen verlangen — und nur eines davon wird durch einen temperaturfesteren Werkstoff gelöst.

Schlaff, gedehnt, aus der Befestigung gezogen

Thermische Überlastung. Der Werkstoff liegt oberhalb seiner komfortablen Betriebstemperatur und kriecht unter Last. Genau hier ist ein temperaturfesterer Werkstoff die richtige Antwort.

Spröde, rissig, pulvernd an den Knicklinien

Chemischer Angriff — Hydrolyse. Hier ist die Lauge und der Waschschritt zu betrachten, nicht die Prozesstemperatur. Die Korrektur ist ein chemisch stabiler Werkstoff, der durchaus eine niedrigere Temperaturangabe haben kann.

Naht versagt, Gewebe noch intakt

Das Nähgarn war eine Klasse unter dem Gewebe spezifiziert. Kein besseres Gewebe hilft, solange das Garn — oder eine Schweißnaht — nicht korrigiert ist.

Was wir für die Gewebeauswahl brauchen

Zusammensetzung und Konzentration der Lauge
pH-Wert und ob oxidierende Komponenten vorhanden sind
Dauer- und Spitzentemperatur
Maschinentyp, Elementformat und Befestigungsart
Feststoffgehalt, Korngröße und Abrasivität
Geforderte Filtratklarheit
Reinigungs-, Entkrustungs- und Regenerationsverfahren mit Temperatur
Aktuelles Gewebe und das beobachtete Schadensbild

Häufige Fragen

Welches Filtergewebe wird für die Filtration heißer Laugen eingesetzt?

Polypropylen ist die naheliegende erste Wahl: Als Orientierungswert verträgt es den gesamten pH-Bereich von 1 bis 14 und ist hydrolysestabil, heiße Lauge greift es also chemisch nicht an. Seine Grenze ist die Temperatur — etwa 90 °C im Dauerbetrieb, mit kurzen Spitzen bis 100 °C. Darüber verengt sich das Feld auf PPS, PVDF, PEEK und PTFE, die alle breite pH-Toleranz mit wirklich höherer Temperaturbelastbarkeit verbinden. Aramid ist trotz 200 °C auf etwa pH 4 bis 11 begrenzt und fällt damit im stark alkalischen Betrieb aus.

Warum versagt Polyester in heißer Lauge sogar unterhalb seiner Nenntemperatur?

Weil zwei verschiedene Schadensmechanismen verwechselt werden. Polyester ist im trockenen Betrieb mit rund 150 °C angegeben, und diese Zahl beschreibt die thermische Erweichung. Heiß-alkalische Bedingungen greifen es stattdessen chemisch an: Die Hydrolyse spaltet die Polymerketten, und das Gewebe versprödet, statt zu erweichen. Es kann vollkommen intakt aussehen und beim Biegen reißen. Die Angabe ist nicht falsch — sie beantwortet nur eine Frage zu heißer Luft und nicht zu heißer Lauge.

Wie unterscheidet man Hydrolyse von thermischem Schaden an einem gebrauchten Tuch?

Das Schadensbild ist diagnostisch. Ein Gewebe, das schlaff und gedehnt ist und sich aus der Befestigung zieht, war thermisch überlastet. Ein Gewebe, das an den Knicklinien spröde ist, reißt oder pulvert, wurde chemisch angegriffen — dann ist die Lauge und der Waschschritt zu betrachten, nicht die Prozesstemperatur. Ist die Naht versagt, während das Gewebe noch intakt ist, war das Nähgarn eine Klasse unter dem Gewebe spezifiziert. Diese drei Bilder verlangen drei unterschiedliche Korrekturen.

Brauchen Nähte und Metallteile im Laugenbetrieb besondere Aufmerksamkeit?

Ja — und hier scheitern überraschend viele an sich richtige Gewebeauswahlen. Ein Polyester-Nähgarn in einem heiß-alkalischen Element hydrolysiert und gibt nach, während das Polypropylen- oder PPS-Gewebe darum herum unberührt ist. Dasselbe gilt für Ösen, Ringe und Klemmleisten in einer ungeeigneten Edelstahlgüte. Wo der Werkstoff Schweißen zulässt, beseitigt eine Schweißnaht das schwächste Glied vollständig. Wir spezifizieren Garn, Schweißung und Beschlagteile als Teil des Elements, nicht als Zubehör.

Was benötigen Sie für die Gewebeauswahl?

Zusammensetzung und Konzentration der Lauge, pH-Wert, Dauer- und Spitzentemperatur, ob oxidierende Komponenten vorhanden sind, Maschinentyp und Elementformat mit Befestigungsart, Feststoffgehalt und Korngröße einschließlich Abrasivität, die geforderte Filtratklarheit, das Reinigungs- und Regenerationsverfahren mit Temperatur sowie das aktuelle Gewebe mit dem beobachteten Schadensbild.

Tücher, die im heißen Laugenbetrieb verspröden?

Senden Sie uns die Lauge, den pH-Wert, die Temperatur und eine Beschreibung des Schadensbilds — das Schadensbild verrät den Mechanismus meist unmittelbar.

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