Feingasreinigung (Adsorber)

Feingasreinigung

Die Erzeugung reiner und reinster Analyse- und Vergleichsgase erfolgt durch mechanische Trennverfahren (Filtration) und durch physikalische und chemische Verfahren (Absorption, Adsorption und Katalyse).
Aufgrund des Kostenvorteils nutzt ein Großteil der Unternehmen und Forschungseinrichtungen zur Feingasreinigung Adsorption und Katalyse.

Infiltec hat für die Feingasreinigung ein breites Adsorberbehälter-Programm (verschiedene Ausführungen und Anschlussmöglichkeiten) entwickelt und bietet eine abgestimmte Reihe bewährter Sorptionsmittel und Katalysatoren an.

Adsorberbehälter, Inline-Adsorber und Adsorbentien
Sie haben Fragen zu den Adsorberbehältern, Inline-Adsorbern oder Adsorbentien von Infiltec®?

Adsorberbehälter

Das Infiltec® Adsorberbehälter-Standardprogramm der IAH-Serie umfasst acht verschiedene Bauformen mit Volumina von 25 ml bis 3,6 l.

Die Behälter der Modellreihe IAH sind robuste Kunststoffbehälter mit Schraubdeckel zur Aufnahme fester Adsorbentien. Sie bestehen aus glasklarem Polyacryl (PMMA), lassen sich leicht öffnen und wiederbefüllen und sind in verschiedenen Anschlusskonfigurationen lieferbar. Die Behälter sind für den Temperaturbereich von -40 °C bis 60 °C (75 °C kurzfristig) ausgelegt und können mit Zusatzfunktionen wie Gasverteilung und Gasumlenkung ausgerüstet werden.

Außerdem liefert Infiltec® Adsorberhebälter aus Edelstahl (SS-Serie), Adsorberbehälter aus Polyamid (NN-Serie) und Adsorberkartuschen, die sich in verschiedene Gehäuse einsetzen lassen.

Neben dem Standardprogramm konstruiert und fertigt Infiltec® Adsorberbehälter nach Kundenanforderung.

Adsorbentien

Adsorption: Hintergrund

Als Adsorption wird die selbsttätig ablaufende Anreicherung einer oder mehrere Komponenten aus einem Fluidgemisch an der Oberfläche von Feststoffen bezeichnet.
Der Adsorptionseffekt kann sowohl in der Gas- als auch in der Flüssigphase genutzt werden. Durch die Auswahl eines entsprechenden Adsorbens kann dabei weitgehend bestimmt werden, welche Komponenten angelagert und somit aus dem Fluidstrom entfernt werden. Maßgebend für die adsorbierte Stoffmenge sind, neben einer hohen inneren Oberfläche der Sorbentien, der Betriebsdruck und die Temperatur. Tiefe Temperatur und hoher Druck begünstigen die Adsorption, hohe Temperatur und niedriger Druck begünstigen die Abgabe des adsorbierten Stoffes, die Desorption.
Die Adsorption wird auch zur Trennung von Gasgemischen eingesetzt.

Adsorptionsverfahren werden eingesetzt zur:

· Trocknung von Gasen
· Entfernung von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid
· Entfernung schwefliger Gase
· Entfernung nitroser Gase
· Entfernung von Ammoniak
· Entfernung von Halogenen
· Entfernung von Schwermetallverbindungen und metallischem Quecksilber
· Entfernung von Geruchsstoffen, Öldämpfen, Benzin, Teerkondensaten
· Entfernung toxischer und cancerogener Verbindungen (Furane, Dioxine, Aromaten, Phenol u.a.)
· Entfernung radioaktiver Stoffe

Trocknung von Gasen: Hintergrund

Physikalisch wirkende Trockenmittel wie Silica Gel, Molekularsiebe und Aluminiumoxide bieten eine einfache und preiswerte Möglichkeit, Gase zu trocknen. Das Wasser wird durch Adsorption an der Oberfläche und in den Poren der Trockenmittel festgehalten. Je nach Trockenmittel können Taupunkwerte von bis zu -75 °C erreicht werden. Alle physikalisch wirkenden Trockenmittel können durch Erwärmen oder Anlegen von Vakuum regeneriert werden. Chemisch wirkende Trockenmittel sind für die Trocknung von Gasen nur bedingt geeignet, da sie durch die Wasseraufnahme zusammenbacken und so den Durchfluss blockieren können.

Infiltec® Adsorbentien-Programm

Das Infiltec® Adsorbentien-Programm umfasst Aktivkohle, Aktivkohle-Gewebe und verschiedene Trocknungsmittel wie z.B. Molekularsiebe und Oxidatoren.

Aktivkohle steht als zylindrische Formkohle mit hohem Mikroporenanteil sowie als schwefelimprägnierte Aktivkohle bereit.

Für die Entfernung leichtflüchtiger organischer Schadstoffe bietet Infiltec® aktiviertes Aktivkohle-Gewebe mit höchstem Adsorptionsvermögen bei geringem Gewicht sowie aktiviertes Aktivkohle-Gewebe mit Kupfer-Imprägnierung an, das speziell für die Gasreinigung von anorganischen Gaskomponenten bei mittlerem Schadstoffgehalt entwickelt wurde.

Silica gel blau (frei von Kobalt(II)-chlorid) und Silicagel orange weisen aufgrund der hohen Porosität von Polykieselsäuregel (Silicagel) hervorragende Adsorptionseigenschaften auf.Wegen seiner Härte und der chemischen Resistenz der Körner sowie der hohen Beladbarkeit mit Wasser werden kieselgele vielfach zur Trocknung von Gasen (Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Edelgasen, u.a.) eingesetzt.

Molekularsiebe sind kristalline, synthetische Zeolithe mit definiertem Porendurchmesser zur Adsorption von Wasser. Sie sind mehrfach regenerierbar und finden auch bei der Trocknung von Gasen und Flüssigkeiten Verwendung.

Oxidatoren basieren auf Kaliumpermanganat und Calcium- und Natriumhydroxid. Sie haben ein hohes Oxydationspotential und beseitigen gasförmiger Schadstoffe bei Konzentrationen bis zu 10 ppm bzw. kommen als Sorbens für saure Gasbestandteile zum Einsatz.

Bei entsprechenden kundenspezifischen Anforderungen stellt Infiltec® Adsorbentien für eine Vielzahl weiterer Anwendungsfälle bereit.

Katalysatoren

Katalyse: Hintergrund

Katalyse ist die Beeinflussung einer chemischen Reaktion durch Stoffe, die selbst nicht an der Reaktion teilnehmen. Das Verfahrensprinzip der katalytischen Gasreinigung ist die heterogene Katalyse an fest angeordneten Katalysatoren. Heterogen katalytische Reaktionen wiederum, werden, außer vom aktiven Edelmetall oder Mischoxid, wesentlich durch das Adsorptionsverhalten der Moleküle an Oberflächen beeinflusst.
Edelmetallkatalysatoren mit Platin, Palladium oder Ruthenium als aktiver Komponente sind besonders zur Entfernung von Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenmonoxid und vielen organischen Stoffen (inklusive aller gesättigten Kohlenwasserstoffe) mittels katalytischer Gasreinigung geeignet.
Bei der katalytischen Gasreinigung werden die unerwünschten oder schädlichen Gasbestandteile in unschädliche Verbindungen (CO2 und H2O) umgewandelt, welche anschließend durch Adsorptionsverfahren entfernt werden können.

Infiltec® Katalysatorenprogramm

Infiltec® bietet Platin-, Palladium- und Mischoxidkatalysatoren an.

Der Platin-Katalysator IAC-114 ist ein hoch aktiver Edelmetall-Trägerkatalysator zur katalytischen Gasreinigung, der sich durch eine hohe thermische und mechanische Stabilität bei sehr hoher Abriebfestigkeit auszeichnet.
Platin hat ein sehr hohes Adsorptionsvermögen für Wasserstoff und Sauerstoff sowie in geringerem Maße für Helium. Dies bedingt den Einsatz als Totaloxidationskatalysator.
Aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefine, organische Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen sowie Kohlenmonoxid werden schon bei niedrigen Temperaturen zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt. Selbst bei geringem Sauerstoffüberschuss werden noch Umsatzgrade von mehr als 99,9 % erreicht.

Der Palladium-Katalysator IAC-124 ist ein hoch aktiver Edelmetall-Trägerkatalysator zur katalytischen Gasreinigung, der sich durch eine niedrige Anspringtemperatur und eine hohe thermische und mechanische Stabilität bei sehr hoher Abriebfestigkeit auszeichnet.
Palladium hat für Wasserstoff ein sehr hohes Adsorptionsvermögen. Aber auch aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefine, organische Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen sowie Kohlenmonoxid und Ozon werden bei niedrigen Temperaturen zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt. Selbst bei geringem Sauerstoffüberschuss werden noch Umsatzgrade von mehr als 99,9 % erreicht.

Die Mischoxid-Katalysatoren IACC-330 und 331 aus Mangandioxid und Kupferoxid sind durch den den speziellen Herstellungsprozess Hopkalit-Typen mit sehr hoher Sauerstoffdichte im Kristallgitter, welche sehr leicht Sauerstoff zur Oxidation abgeben. In Gegenwart von Luftsauerstoff erfolgt die Oxidation am Katalysator bei Raumtemperatur. Bei einer CO-Eingangskonzentration von 100 ppm beträgt der Umsatz bei 20 °C und 0,2 s Verweilzeit 100 %. Daher ist das klassische Anwendungsgebiet für Hopkalit die katalytische CO-Oxidation in Atemschutzausrüstungen. Weitere Anwendungen sind die Entfernung von Ozon, Ethylenoxid und Hydrazin aus Luft.