Wenn Sie sich jemals gefragt haben, warum Ihre Druckluft oder Ihr Prozessgas nach dem Durchlaufen eines Koaleszenzfilters noch nach Öl riecht, liegt die Antwort in einem grundlegenden Unterschied, der häufig übersehen wird: dem Unterschied zwischen Öl-Aerosol und Öl-Dampf. Diese beiden Formen der Ölverunreinigung verhalten sich im Gasstrom völlig unterschiedlich — und sie erfordern völlig unterschiedliche Abscheidetechnologien.
Was ist Öl-Aerosol?
Öl-Aerosol besteht aus winzigen Flüssigkeitströpfchen, die im Gasstrom suspendiert sind. Diese Tröpfchen entstehen durch Kompressorschmiersysteme, Ölnebel von Vakuumpumpen oder mechanische Zerstäubung. Die Tröpfchengröße reicht typischerweise von submikron (0,01 µm) bis zu mehreren hundert Mikrometern. Da sie in flüssiger Form vorliegen, können sie durch physikalische Filtrationsmechanismen abgeschieden werden — insbesondere durch die Koaleszenzwirkung von Borosilikat-Glasmikrofaser-Medien.
R+F-Marken-Koaleszenzfilterelemente wie die RF-C-Serie erreichen eine Abscheideeffizienz von 99,99 % bei ≥ 0,1 µm und reduzieren Öl-Aerosol auf Restkonzentrationen von ≤ 0,01 mg/m³ (ISO 8573-1 Klasse 1). Dies ist das richtige Werkzeug für die Aerosolabscheidung — und es funktioniert innerhalb seines Auslegungsbereichs hervorragend.
Was ist Öl-Dampf?
Öl-Dampf ist eine völlig andere Angelegenheit. Bei Betriebstemperatur verdampfen leichte Kohlenwasserstofffraktionen aus Kompressorschmiermitteln in die Gasphase. Diese Moleküle sind keine Tröpfchen — es sind einzelne Moleküle, die gleichmäßig im gesamten Gasstrom verteilt sind, ähnlich wie Wasserdampf in feuchter Luft. Sie haben keine physikalische Größe, die eine Filterfaser abfangen könnte.
Wenn öldampfhaltiges Gas durch einen Koaleszenzfilter strömt, passieren die Dampfmoleküle die Glasmikrofasermatrix ungehindert. Das Filtermedium hat keinen Mechanismus, um gasförmige Moleküle abzuscheiden. Die Ausgangskonzentration des Öldampfes ist im Wesentlichen identisch mit der Eingangskonzentration. Dies ist kein Filterversagen — es ist schlicht Physik.
Wie hoch ist der typische Öldampfgehalt?
Die Dampfkonzentration in einem Druckluft- oder Prozessgassystem hängt von der Schmiermittelart, der Betriebstemperatur und der Kompressorbauart ab. Als Faustregel gilt: Die Öldampfkonzentration steigt mit der Temperatur erheblich an — sie verdoppelt sich etwa alle 10 °C. In einem typischen ölgeschmierten Schraubenkompressor, der bei 80 °C betrieben wird, kann der Dampfgehalt am Auslass 5–15 mg/m³ erreichen, selbst nach einer hocheffizienten Koaleszenzstufe.
Vorfilter (RF-P Partikelfilter):
Die zweistufige Lösung
Um wirklich ölfreies Gas zu erreichen — sei es für lebensmitteltaugliche Anwendungen, die Pharmaindustrie, Instrumentenluft oder empfindliche Analysengeräte — ist ein zweistufiger Ansatz erforderlich, der beide Verunreinigungsphasen nacheinander behandelt.
Stufe 1 — Koaleszenzfiltration: Ein RF-C Koaleszenzelement entfernt flüssige Aerosolpartikel und Bulk-Flüssigöl. Diese Stufe muss zuerst kommen, da flüssiges Öl einen Aktivkohle-Adsorber schnell sättigen und verblenden würde und dessen Kapazität innerhalb von Stunden zerstören würde.
Stufe 2 — Adsorption: Nachgeschaltet zum Koaleszenzelement scheidet ein RF-AC Aktivkohle-Adsorptionselement Öldampfmoleküle ab, indem es sie an der enormen inneren Oberfläche der Kohlenstoffgranulate adsorbiert. Ein hochwertiges Aktivkohleelement bietet eine spezifische Oberfläche von 1.000–1.200 m²/g und damit eine enorme Kapazität für dampfförmige Kohlenwasserstoffe.
R+F FilterElements bietet die RF-AC Adsorptionselement-Reihe an, erhältlich in Standardgrößen, die in dieselben Gehäuse wie RF-C Koaleszenzelemente passen. Dies macht die Nachrüstung eines zweistufigen Systems unkompliziert — ein zweites Gehäuse mit einem RF-AC Element wird unmittelbar nachgeschaltet zur bestehenden Koaleszenzstufe installiert.
Use our free Engineering Tool to get a filtration recommendation for your specific application in under 2 minutes.
Koaleszenz vs. Adsorption: Ein direkter Vergleich
| Eigenschaft | Koaleszenz (RF-C) | Adsorption (RF-AC) |
|---|---|---|
| Zielschadstoff | Öl-Aerosol (Flüssigkeitströpfchen) | Öl-Dampf (Gasphase) |
| Abscheidemechanismus | Abfangung, Impaktion, Diffusion, Koaleszenz | Physikalische Adsorption an Aktivkohle |
| Restöl (Aerosol) | ≤ 0,01 mg/m³ | Nicht zutreffend |
| Restöl (Dampf) | Passiert unverändert | ≤ 0,003 mg/m³ |
| Erreichbare ISO 8573-1 Klasse | Klasse 1 nur Aerosol | Klasse 1 Gesamtöl (mit vorgeschaltetem Koaleszenzelement) |
| Druckabfall | Gering (0,2–0,5 bar sauber) | Gering (0,1–0,3 bar) |
| Elementstandzeit | 12 Monate oder ΔP-Grenzwert | 12 Monate oder Sättigung |
Wann sättigt der Adsorber?
Aktivkohle hat eine begrenzte Adsorptionskapazität. Sobald alle verfügbaren Oberflächenplätze belegt sind, tritt Dampfdurchbruch auf — die Ausgangskonzentration steigt schlagartig auf das Niveau der Eingangskonzentration. Deshalb muss das RF-AC Element planmäßig ausgetauscht werden, typischerweise alle 12 Monate oder wenn ein nachgeschalteter Öldampfdetektor einen Durchbruch anzeigt.
Flüssige Ölverunreinigung beschleunigt die Sättigung dramatisch. Dies ist der entscheidende Grund, warum die Koaleszenzstufe dem Adsorber immer vorgeschaltet sein muss. Wenn flüssiges Öl das Kohlenstoffbett erreicht, blockiert es Poren und zerstört die Kapazität weit schneller als Dampf allein. Den RF-AC Adsorber mit einer vorgeschalteten RF-C Koaleszenzstufe zu schützen ist keine Option — es ist unerlässlich, um die angegebene Standzeit zu erreichen.
Die richtige Konfiguration für Ihre Anwendung wählen
Für die meisten Druckluft- und Prozessgasanwendungen wird folgende Reihenfolge empfohlen:
- Vorfilter (RF-P Partikelfilter): Entfernt grobe Partikel und schützt den Koaleszenzelement vor vorzeitiger Beladung.
- Koaleszenzfilter (RF-C): Entfernt Öl-Aerosol auf ≤ 0,01 mg/m³.
- Adsorber (RF-AC): Entfernt Öldampf auf ≤ 0,003 mg/m³ und erreicht ISO 8573-1 Klasse 1 Gesamtöl.
Für Anwendungen am Verbrauchspunkt, bei denen der Platz begrenzt ist, bietet R+F FilterElements auch die RF-DIL Einweg-Inline-Filter-Reihe und den RF-DIA Einweg-Inline-Adsorber an — kompakte Einwegeinheiten, die direkt am Instrument oder Prozessanschluss ohne separates Gehäuse installiert werden können.
Für Hochdruck-Prozessgasströme (bis 100 bar) nimmt das RF-H-150 Prozessgasgehäuse sowohl RF-C als auch RF-AC Elemente auf und ermöglicht so ein zweistufiges System in einem kompakten Edelstahlkörper für anspruchsvolle Betriebsbedingungen.
Wenn Sie unsicher sind, ob Ihre aktuelle Filtrationskette sowohl Aerosol als auch Dampf behandelt, hilft Ihnen unser Engineering-Auslegungstool, die richtige zweistufige Konfiguration für Ihren Volumenstrom, Druck und Ihre Temperaturbedingungen zu modellieren.
- Öl-Aerosol besteht aus winzigen Flüssigkeitströpfchen, die im Gasstrom suspendiert sind.
- Öl-Dampf ist eine völlig andere Angelegenheit.
- Die Dampfkonzentration in einem Druckluft- oder Prozessgassystem hängt von der Schmiermittelart, der Betriebstemperatur und der Kompressorbauart ab.
- Stufe 1 — Koaleszenzfiltration:
