Kondensationsprozess

Durch CO₂-Kompression und -Kühlung wird das Gas in die flüssige Phase überführt. Der gemischte Dampf-Flüssigkeits-Strom muss vor der Speicherung oder dem Transport über Pipelines getrennt werden. Der Abscheider sorgt für eine Verweilzeit, die eine Trennung durch Schwerkraft ermöglicht. Die Flüssigkeit fließt in den Speicher ab, während der Dampf zur Kompression oder zur Entlüftung zurückgeführt wird.

Auslegung des Separators

Vertikaler oder horizontaler Behälter mit Zweiphaseneinlass, Dampfraum zur Entkopplung, Flüssigkeitssammelabschnitt, Dampfauslass zur Verdichtung oder Rückgewinnung und Flüssigkeitsauslass zur Lagerung oder zum Transport. Interne Leitbleche verhindern das Wiedereintragen von Flüssigkeit in den Dampfstrom.

Betriebsbedingungen

Der Druck liegt typischerweise bei 150–300 psig für gekühltes flüssiges CO₂, beim Transport in Rohrleitungen in dichter Phase ist er höher. Die Temperatur beträgt je nach Lagerungsmethode -20 °C bis +20 °C. Die Werkstoffe sind für den Einsatz mit CO₂ in flüssiger und gasförmiger Phase über den gesamten Betriebsbereich hinweg ausgelegt.

Materialauswahl

Kohlenstoffstahl mit geeigneter Tieftemperaturbeständigkeit. Edelstahl für Anwendungen, bei denen hohe Reinheit erforderlich ist. Die Konstruktion ist auf Temperaturwechsel während des Anlaufs und bei Lastwechseln ausgelegt. Die richtige Materialauswahl verhindert Sprödbruch bei niedrigen Temperaturen.

Phasentrennung

Durch die Verringerung der Einlassgeschwindigkeit wird die Trennung von Dampf und Flüssigkeit ermöglicht. Schwerkraftabscheidung mit ausreichender Verweilzeit. Ein Tropfenabscheider fängt verbleibende Tröpfchen auf. Die gereinigten Phasen treten getrennt aus, wodurch eine Verunreinigung des flüssigen Produkts oder des Dampfrücklaufs verhindert wird.

Anwendungen

Anlagen zur CO₂-Abscheidung und -Verflüssigung, CO₂-Erzeugung für Getränke, Trockeneisherstellung, CO₂-Versorgung für die verbesserte Ölgewinnung, Lebensmittelverarbeitung und industrielle Gaserzeugung. Geeignet für Anlagen mit einem Durchsatz von 1 bis 1.000 Tonnen CO₂ pro Tag.

Pegelsteuerung

Der Füllstandsmessumformer regelt die Flüssigkeitsentnahme und sorgt so für die Aufrechterhaltung des Lagerbestands. Ein Hochwasserschutz verhindert ein Überlaufen in die Dampfleitung. Die Steuerungen sind in die Kompressions- und Kälteanlagen integriert und koordinieren die CO₂-Aufbereitung.

Dampfrückgewinnung

Der abgeschiedene Dampf wird der Kompression wieder zugeführt, wodurch Verluste reduziert werden. Bei einigen Anwendungen wird der Dampf abgelassen oder einer Niederdruckrückgewinnung zugeführt. Durch eine sachgemäße Dampfbehandlung werden die Ausbeute an Flüssigprodukt und der Wirkungsgrad der Anlage maximiert.

Leistungsvorteile

Reines flüssiges CO₂ erfüllt die Reinheitsanforderungen für den Transport oder die Verwendung. Die Dampfrückgewinnung reduziert den Kompressionsbedarf. Verhindert das Eindringen von Flüssigkeitsstößen in Kompressoren oder Anlagen. Einfache Schwerkraftabscheidung mit bewährter Zuverlässigkeit.

Speicherschnittstelle

Der Flüssigkeitsauslass ist an isolierte Lagertanks oder Transportbehälter angeschlossen. Die Druckregelung sorgt dafür, dass das CO₂ in flüssiger Phase bleibt. Die Temperaturregelung verhindert die Verdampfung. Bei der Systemauslegung wird der Abscheider auf die nachgeschalteten Speicheranforderungen abgestimmt.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII unter Verwendung von Tieftemperaturwerkstoffen. Überdruckschutz gegen thermische Ausdehnung und verstopfte Auslässe. Die Isolierung hält die Betriebstemperatur aufrecht. Vollständige Dokumentation mit Phasengleichgewichtsberechnungen.

ERGIL-CO₂-Kondensatabscheider sorgen für eine zuverlässige Flüssigkeits-Dampf-Trennung in Anlagen zur Aufbereitung und Speicherung von Kohlendioxid.