Das BiGOFil-Kooperationsprojekt der Math2Market GmbH mit renommierten Industriepartnern und Forschungs- bzw. Hochschuleinrichtungen zielt auf die Steigerung der Effizienz von ölabscheidenden Gasfiltern (Koaleszenzfiltern) durch die experimentelle und simulative Entwicklung eines neuartigen Filtermediums aus Bikomponentenfasern.

Radikaler Fortschritt und exklusive Simulationslösungen für langjähriger Herausforderungen in der Filtration stehen bevor.

In vielen industriellen Anwendungen muss aus Gründen des Gesundheitsschutzes und der Funktionssicherheit feinstverteiltes Öl von Gasen, zumeist aus der Luft, abgeschieden werden. Hierzu werden spezielle Koaleszenzfilter eingesetzt. Es gibt dabei zwei wesentliche Anwendungsszenarien: Zum einen die Abscheidung von Ölnebeln und ölhaltigen Emulsionsnebeln aus Luft oder anderen Gasen bei Umgebungsdruck, zum anderen die Aufbereitung von Druckluft. Problematisch bei diesen Koaleszenzfiltern ist der erhöhte Druckverlust in der Leitung, der zu einem höheren Energieverbrauch sowie einem verringerten Abscheidegrad führt.

Das Ziel des Projektes BiGOFil ist die Entwicklung eines Koaleszenzfilters, der den Abscheidegrad bei geringerem Druckverlust erhöht. Zur Erhöhung der Koaleszenz und Abscheidung von Öltröpfchen werden unrunde, profilierte Bikomponentenfasern mit Ölleitungskanälen entwickelt. Aus diesen wird ein Vliesstoffmedium hergestellt, das als Filtermedium in dem neu entwickelten Koaleszenzfilter eingesetzt wird. Parallel zur Entwicklung des Filters werden Simulationen zu dem Faserenstehungsprozess und dem Filtrationsvorgang auf der Mikro-, Meso- und Makroskala entwickelt. Am Ende des Projektes liegt ein Prototyp eines neuartigen Koaleszenzfilter vor.

Neben dem Filter als Produkt entsteht innerhalb des Projektes eine Erweiterung der Simulationssoftware GeoDict zur Simulation von Koaleszenzphänomenen in Filtern, die als Teil der GeoDict Software implementiert und bereitgestellt wird.

Projektstart: Juni 2020    Projektende: Mai 2022 

Arbeitspakete der Projektpartner

  • RWTH-ITA wird profilierte Bikomponenten-fasern mit Ölleitungskanälen entwickeln.
  • ITWM wird die simulative Spinndüsen- und Prozessauslegung parallel durchführen. 
  • Ahlstrom-Munksjö wird ein Filtervlies auf der Grundlage der neuartigen Fasern entwickeln und fertigen. 
  • Math2Market wird ein Modell erstellen, um die Koaleszenzprocesse im Filter zu beschreiben und zu simulieren. 
  • Junker-Filter wird Prototypen der neuartigen Filter anhand des Filtervlieses entwickeln und produzieren. 
  • Diese werden federführend durch die Hochschule Heilbronn in der Endanwendung getestet.

Förderung

Danksagung: Wir danken dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie für die Förderung des Forschungsprojekts im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (AiF ZIM).