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Adsorption von Wasserdampf

Die Luft ist ein Gasgemisch und enthält einen bestimmten Anteil an Wasserstoffmolekülen (Wasserdampf). Die Menge an Wasserdampf, die in der Luft enthalten sein kann, ist allerdings begrenzt. Die relative Luftfeuchtigkeit gibt den Prozentsatz der maximalen Feuchtigkeit an, der von der Luft aufgenommen werden kann.

Die Taupunkttemperatur wird als die Temperatur definiert, bei der die Luft mit einem maximalen Wasserdampfgehalt in der Prozessluft – 100 % relative Luftfeuchtigkeit – gesättigt ist. Sie ist die Temperatur, die bei konstantem Druck unterschritten werden muss, um Wasserdampf zu kondensieren. Die Taupunkttemperatur ist somit eine von der aktuellen Temperatur unabhängige Größe. Aus Temperatur und relativer Luftfeuchte bzw. Taupunkttemperatur lässt sich auch der absolute Feuchtegehalt der Luft in Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter ausrechnen.

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Als technische Adsorptionsmittel dienen hochaktive hygroskopische, d.h. physikalisch wasserbindende Stoffe, z.B. Kieselgel (Silikagel, SiO₂), Zeolithe sowie Molekularsiebe. Diese genannten Adsorptionsmittel verfügen durch ihren molekularen Strukturaufbau über eine extrem große Oberfläche, an der sich Wassermoleküle anlagern können. Ein Gramm Kieselgel kann beispielsweise eine innere und außer aktive Oberflächenstruktur von bis zu ca. 800 m² erreichen.

Es gibt aber auch noch andere weniger gängige Trocknungsmittel, die je nach Gegebenheit und Eigenschaften des zu trocknenden Gases ihre Anwendung in anderen Bereichen finden: Calciumsulfat, Kaliumcarbonat und Aluminiumoxid. Diese können allerdings relativ schwer wieder regeneriert werden, und eignen sich somit nicht.

Da Silikagel in Bezug auf die Entzugsleistung der Wassermoleküle aus der Prozessluft und auf die Regenerierbarkeit mit Wärme (Desorption) durchaus gute physikalische und chemisch reversible Eigenschaften besitzt, gilt diese Variante als effektiv und zielführend und wird bereits in verschiedensten Industriesegmenten erfolgreich eingesetzt.

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