CO₂-Verunreinigungen im Rohzustand

CO₂ aus Verbrennungsprozessen enthält Kohlenwasserstoffe, Aldehyde und Schwefelverbindungen. CO₂ aus Fermentationsprozessen enthält organische Verunreinigungen aus biologischen Prozessen. Industrielle Quellen verursachen verschiedene Verunreinigungen. Durch Kohlenstoffadsorption werden diese Verunreinigungen vor der Kompression oder der Nutzung entfernt.

Filterauslegung

Vertikaler Druckbehälter mit Einlassverteiler für rohes CO₂, Aktivkohlebett mit einer typischen Tiefe von 36–60 Zoll, Stützkies zur Verhinderung von Aktivkohleverlust, Entwässerungssystem, Auslass für gereinigtes Gas. Verweildauer im leeren Bett 5–15 Minuten, je nach Verunreinigungen.

Aktivkohle-Filtermedien

Granulierte Aktivkohle mit großer Oberfläche zur Adsorption. Partikelgröße 4×10 oder 6×16 Mesh für Anwendungen in der Gasphase. Je nach Zielschadstoffen Aktivkohle auf Kohlebasis oder aus Kokosnussschalen. Lebensdauer der Aktivkohle 1–3 Jahre vor der Regeneration oder dem Austausch.

Betriebsdruck

Typischer Druckbereich von 1–50 bar, angepasst an den CO₂-Rückgewinnungs- oder -Verarbeitungsdruck. Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII für den Betriebsdruck. Die Werkstoffe sind für den Druck mit Sicherheitsfaktoren ausgelegt.

Schwefelentfernung

Adsorbiert Schwefelwasserstoff, Carbonylsulfid und Schwefeldioxid auf Werte unter 1 ppm. Entscheidend für die Spezifikationen von CO₂ in Lebensmittelqualität. Die Schwefelentfernung schützt nachgeschaltete Katalysatoren und verhindert Geruchsbildung in Getränkeanwendungen.

Entfernung organischer Stoffe

Entfernt Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Ketone und VOCs aus Verbrennungs- oder Fermentationsquellen. Reduziert den Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff auf die vorgeschriebenen Werte. Unverzichtbar für CO₂ in Lebensmittel- und pharmazeutischer Qualität.

Materialauswahl

Die Edelstahlkonstruktion ist beständig gegen Korrosion durch CO₂ in Verbindung mit Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Kohlenstoffstahl ist für den Einsatz mit feuchtem CO₂ ungeeignet. Die verwendeten Werkstoffe verhindern eine Verunreinigung des gereinigten Gases.

Überwachung von Durchbrüchen

Gaschromatographie oder spezielle Schadstoffanalysatoren erkennen die Erschöpfung des Kohlenstoffs. Ein Schwefel-Durchbruch bei 50–70 % der Bettkapazität ermöglicht eine sichere Planung des Austauschs. Die TOC-Überwachung erfasst die Entfernung organischer Stoffe.

Anwendungen

Herstellung von CO₂ in Lebensmittelqualität durch Verbrennung oder Fermentation, CO₂-Reinigung zur Karbonisierung von Getränken, Aufbereitung von CO₂ für pharmazeutische Zwecke, CO₂-Reinigung zur verbesserten Ölgewinnung sowie alle Anwendungen, die kontaminationsfreies Kohlendioxid erfordern.

Regenerationsoptionen

Durch thermische Regeneration bei 150–300 °C werden adsorbierte Verunreinigungen entfernt, wodurch die Kapazität teilweise wiederhergestellt wird. Eine Reaktivierung außerhalb des Standorts bei 800–900 °C stellt 85–95 % der Kapazität wieder her und ist bei großen Anlagen kostengünstiger als ein Austausch.

Lebensmittelstandards

CO₂ für Getränke muss strengen Reinheitsanforderungen genügen – geruchsfrei, geschmacksneutral, weniger als 1 ppm Schwefelverbindungen, geringer Gehalt an organischen Verbindungen. Die Aktivkohlefiltration ist ein entscheidender Schritt zur Erfüllung der ISBT-Spezifikationen für Lebensmittelqualität.

Optimierung der Betttiefe

Tiefere Schichten sorgen für eine längere Verweildauer bei schwer zu entfernenden Verunreinigungen. Es gilt, ein Gleichgewicht zwischen Abscheideleistung und Druckabfall zu finden. Die typische Tiefe für die Gasphasenadsorption beträgt 4–6 Fuß.

Systemintegration

Wird nach der ersten CO₂-Reinigung (Entschwefelung, Trocknung) und vor der Kompression oder Verflüssigung eingesetzt. Wird häufig mit einer Molekularsieb-Trocknung kombiniert, um eine vollständige Reinigung zu erreichen.

Leistungsvorteile

Ermöglicht die Erzeugung von CO₂ in Lebensmittelqualität aus verschiedenen Quellen. Entfernt Geruchs- und Geschmacksstoffe. Schützt nachgeschaltete Anlagen vor Verunreinigungen. Bewährte Kohlenstoffadsorptionstechnologie.

Baunormen

Druckbehälter gemäß ASME Abschnitt VIII. Werkstoffe für CO₂ mit Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Kohlenstoffmedien gemäß den Spezifikationen für Lebensmittelqualität, sofern zutreffend. Vollständige Dokumentation mit Angaben zur Adsorptionskapazität und zur Entfernung von Verunreinigungen.

ERGIL-Aktivkohlefilter entfernen organische Stoffe und Schwefel aus Roh-CO₂-Gas und reinigen es durch Adsorption an Aktivkohle für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie und in der Industrie.