Allt bättre filtreringsteknik för oljedimma
I takt med att medvetenheten om värdet av en hälsosam och bra arbetsmiljö ökat, har utrymmet för investeringar i industriell reningsutrustning blivit större. Investeringar i förbättrad arbetsmiljö som eliminerar akuta hälsorisker på många arbetsplatser och i deras omgivning. Martin Lindqvist, utvecklingschef inom Vokes Air berättar vad som kan göras.
Gasformiga föroreningar
Andelen gasformiga beståndsdelar ökar med minskad partikelstorlek. Den nedre gränsen för partikelstorleken är den storlek, från vilken partikeln övergår till vad som kan definieras som en gasmolekyl och vid denna gräns sker en stor förändring i den filtreringsteknik man använder. Här kommer teknologier såsom adsorption, förbränning, destillation, oxidation osv i fråga. Teknologier som utnyttjar helt andra separationsmekanismer än partikelfiltrering.
Problematiken med gasformiga föroreningar är komplex och förhållandevis dyr att hantera. Det krävs också helt andra mätteknologier, vilka även de är mer komplexa och kostsamma.
Ett ganska vanligt förkommande fenomen i applikationer med höga koncentrationer av gasformiga föroreningar är ”daggning”.
Gasformiga beståndsdelar i processluften går rakt igenom oljedimavskiljaren i stort sett opåverkad för att sedan på grund av tryck- och/eller temperaturförändringar kondensera och övergå i partikelform. Det går alltså inte att via en partikelmätning påvisa några partiklar i direkt anslutning till processen, men det uppstår ändå ett partikelproblem efter fasomvandling.
Standardisering
Det kommer från tid till annan upp önskemål om att på ett objektivt sätt kunna jämföra oljedimavskiljare av olika fabrikat. Detta skulle underlätta för köparen att jämföra olika teknologier och tillverkare samt ge alla något att förhålla sig till.
Ventilationsfilter indelas i standardiserade klasser från grund-, fin-, EPA, HEPA och ULPA filter. Klassificeringen regleras av normer gemensamma för Europa, EN 779, EN1822 osv.
Dessa klassificeringar är tyvärr inte användbara för oljedimavskiljare eftersom de är framtagna för låga koncentrationer av fasta partikelformiga föroreningar och den stofthållande förmågan definieras av den mängd stoft som finns i filtret vid ett på förhand bestämt sluttryckfall.
I applikationer för separation av oljedimma/rök talar man oftast om koncentrationer i mg/m3 och för ventilationsfilter i storleksordningen µg/m3. Detta innebär i sin tur att filter för oljedimavskiljare kontinuerligt måste dränera under drift för bibehålla effektivitet och hålla sig vid rimliga tryckfall.
I Europa har de senaste åren startats ett antal lokala projekt där man försökt simulera applikationen, ta fram lämplig mätteknik, klassificera filterstegen osv.
I Danmark förskrevs under en period en metod kallad MEL 14 där mätningen skulle göras med en polymer adsorbent, XAD-2.
Wiens universitet har utvecklat en metod för mätning av oljedimmans storleksfördelning med en serie impaktorer ned till en partikelstorlek <0.3µm där återstoden sedan förgasas och mäts i en flamjoniseringsdetektor.
I Bonn, Tyskland, har HVBG/BGIA ett fullutrustat lab med Palas partikelräknare och flamjoniseringsdetektorer från Bernath Atomic som satts upp för denna applikation. Projektets inriktning beskrivs i rapporten BGIA-Report 9/2006, Absaugen und Abscheiden von Kühlschmierstoffemissionen.
Flera intressenter har gjort försök med att imitera oljedimaerosoler, både mono- och polydispersa.
Det har framkommit både bra och mindre bra teknikförslag och slutsatser.
Slutanvändaren i fokus
Vokes Air ser positivt på en eventuell standardisering och certifiering av oljedimavskiljare, men vill framhålla ett antal viktiga saker som måste tas i beaktande:
• Emissionerna måste sättas i centrum, dvs det föroreningarna som sprids med processluften. Föroreningar som är skadliga för människa, inre och yttre miljö. Hygieniska (medicinska) gränsvärden måste vara styrande. I detta sammanhang måste man ta allt innehåll som kan förekomma i beaktande. En emulsion innehåller inte bara vatten och olja, utan kan även innehålla bakterier, endotoxiner, sliprester, additiv osv. Den kan liknas vid en cocktail av ett stort antal beståndsdelar.
• Ackumulering och multipla källor. Dels kan det på grund av otillräcklig allmänventilation uppkomma ackumulering av förorening och dels är det i många fall fråga om fler källor, än själva bearbetningsprocessen, som avger förorening. Det kan vara öppna transportsystem av skärvätskor, reningsanläggningar osv. Om man har som mål att säkra arbetsmiljön kanske ett förfarande motsvarande renrumsklassificering är att föredra, dvs att den totala förekomsten av föroreningar i lokalen ligger till grund för en klassificering.
• I stort sett inga verkliga aerosoler är monodispersa. Det vill säga att alla partiklar ligger i ett mycket snävt storleksintervall, utan de har en ganska stor spridning.
• Alla skärvätskors egenskaper förändras under användande. De lättflyktiga beståndsdelarna avgår efterhand och andelen fasta partklar ökar vilket påverkar viskositet mm.
• Ur en filtertillverkares perspektiv är det direkt olämpligt att genomföra mätningar där små partiklar och gasformiga föroreningar slås samman.
• Att förstå och kunna beskriva sambandet mellan effektivitet – tryckfall - dränering.
• Förväntad livslängd är minst ett år för en typisk installation. Man måste komma ihåg att användaren har en process som är central och oljedimavsklijaren är kringutrustning som förväntas att fungera utan alltför mycket underhåll och uppmärksamhet.
• Att det i en stor del av processerna finns fasta partiklar (sliprester, spånor, grafit mm) som har en sämre förmåga att dränera.
• Att det måste finnas en koppling mellan laboratorieförsök och verkligheten. Det vill säga att det finns lämplig utrustning för fältmätningar som har en korrelation till laboratorieutrustningen.
• De flesta oljedimavskiljare har filtrering i flera steg och de har olika progressivitet, antal filtreringssteg och teknologier (fångar partiklar i olika storlekar stegvis på olika sätt). En klassificering av enskilda filter ter sig tämligen meningslös och dessutom finns redan en klassificering av EPA/HEPA/ULPA filter i EN 1822. (Som jämförelse har Vokes Air mer än 60 filterrecept för filtersteg 1 och 2 samt ett antal olika EPA/HEPA/ULPA och gasfilter som används i olika kombinationer beroende på applikationen.)
Ur ovanstående inser man att en standardiserad klassificering av oljedimavskiljare är ett mycket omfattande arbete och måste ske under Eurovent / ISO för att få verklig genomslagskraft.
Det kommer troligen att omfatta flera teknikområden än exempelvis EN 779 och bli betydligt mer komplex. Man måste exempelvis hantera fasomvandlingar gasform-fast form och tryck och temperatur kommer att ha en stor påverkan.
Det kommer att vara viktigt att börja lösa problemen i rätt ordning och att arbeta strukturerat.
Arbetsgruppen bör innehålla representanter från ett stort antal intressenter för att få tillräcklig bredd och säkra att målet blir att säkra inre och yttre miljö. (Medicin / miljö / arbetarskydd / tillverkare av oljor / maskintillverkare / filterföretag / slutanvändare).
Man måste börja med att sätta upp de emissionskrav (partikel - och gasformiga föroreningar) som skall gälla. Emissionskraven som tillser att vi på ett tillfredsställande sätt klarar att skydda den inre och den yttre miljö.
Nästa steg torde vara att i laboratoriemiljö fastställa en imiterad process med god repeterbarhet. Det räcker säkerligen inte med ett förfarande, utan det kommer att krävas flera olika typer av belastningscykler för att täcka en tillräckligt stor del av de processer som förekommer (emulsioner, raka oljor, temperaturer, fasta partiklar). Ett sätt skulle kunna vara att klassificera oljedimavskiljaren mot en eller flera belastningscykler.
Efter det kan man börja fundera över hur klassificeringen skall ske. Återigen kommer fokus att vara på effektivitet – tryckfall - dränering / livslängd samt hur man skall kunna forcera provning på ett verklighetsliknande sätt.
Vokes Air
Vokes Air ser på framtiden med tillförsikt och kommer att fortsätta sitt arbete med att förbättra den inre och yttre miljön och öka säkerheten för människor på deras arbetsplatser.
Vokes Air introducerar under 2012 ScandMist generation 3 som bland annat innefattar ett brett och flexibelt program med gasfilter som en del av systemen för oljedim/oljerökavskiljning, ScandMist+.
ScandMist kommer också att kunna förses med en option med förfilter för partiklar från bearbetningen.
Det patenterade förfiltret, ScandMistsp, kommer avsevärt att öka livslängden i ett antal svåra applikationer.
Vidare ges övervakning och styrning av större system en ny dimension i ScandMisti.
