Stofftrennung Entdecken Sie die Vorteile der Desublimation zur Stofftrennung

Wer kleine Stoffmengen trennen will, sollte sich die Desublimation einmal näher anschauen. Produktreinheit und Wirtschaftlichkeit sprechen für das eigentlich viel zu selten angewendete Trennverfahren.

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Desublimation kennt jeder aus der Natur: Wenn sich im Winter Raureif bildet, ist das in der Luft enthaltene Wasser direkt in den festen – eisförmigen – Zustand übergegangen. Desublimation ist in der Verfahrenstechnik aber auch ein zuweilen unterschätztes Stofftrennverfahren. Dabei sind Produktreinheit und Abscheidegrad ebenso wie die Kosten- und Umweltbilanz ausgezeichnet. Ein (kleiner) Desublimator hilft darüber hinaus bei einer ganzen Reihe typischer Problemfälle.

Wie funktioniert Desublimation?

Desublimation ist der direkte Phasenübergang eines Stoffes aus der gasförmigen in die feste (kristalline) Phase. Im Log p/T-Dia-gramm ist Desublimation von Kondensation abgegrenzt. Während oberhalb des Tripelpunkts ein bestimmtes Gas aus einem Gasgemisch kondensiert, kann dieses Gas unterhalb des Tripelpunkts ausschließlich aus der Gasphase desublimieren. Auch wenig oberhalb des Tipelpunkts wechselt das Gas im Ergebnis von der gasförmigen in die feste Phase, aller-dings nicht direkt, sondern über den „Umweg“ vorheriger Kondensation. Der gasförmi-ge Stoff wird zunächst flüssig, gefriert aber sofort auf der kalten Oberfläche – in der Na-tur kennen wir das Phänomen als Eisregen.

Sofern Stofftrennung durch Desublimation physikalisch möglich ist, ist diese bei kleinen und kleinsten Stoffströmen als Trenntechnik eine überzeugende wirtschaftliche Lösung. In der GEA-Desublimatorenfamilie gibt es für diese Anwendungskategorie das Modell Pluto, konzipiert für einen Gasdurchsatz von fünf bis 500 Kilogramm pro Stunde. Anders als bei den größeren Modellen kommen keine Rippenrohre zum Einsatz, sondern Lamellen – sie ermöglichen eine besonders kompakte Bauform und verfügen über eine Wärmeaustauschfläche von bis zu 100 Quadratmetern.

Einsatz in der Praxis

Ein typischer Anwendungsfall für den Pluto ist die Reinigung belasteter Abgasströme. Treibstofftanks oder Lagertanks in der chemischen Industrie, die auch brennbare oder explosionsgefährdete Stoffe enthalten können, werden regelmäßig mit reaktionsträgen Gasen beaufschlagt. Solche Inertgase sind z.B. Stickstoff oder Edelgase. Im Zeitverlauf werden die Schutzgase mit dem gelagerten Stoff kontaminiert.

Um das Entweichen eines desublimierbaren Stoffs in die Umwelt zu vermeiden, kommt ein Desublimator als Atmungskühler zum Einsatz. Bei dieser Anwendung wird meist die Installation nur eines einzelnen Plutos direkt auf dem Behälter oder Tankwagen ausreichen, da die Anreicherungsgeschwindigkeit in der Regel einen Chargenprozess erlaubt.

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