Lösung für die Kohlendioxid-Aufbereitung

Die ultrafilter international AG hat für einen führenden Chemiekonzern eine Anlage zur Aufbereitung von Kohlendioxid entwickelt und gebaut, die kürzlich ihren Betrieb aufgenommen hat.

Die Aufgabenstellung lautete, rund 1200 kg/h gasförmiges Kohlendioxid aus Verbrennungsabgasen, das bei einem Druck von 21 bar vorliegt, unter 1 ppm von Wasser, Methanol und Ammoniak zu befreien. Als Regenerationsgas steht nur das unaufbereitete CO2 zur Verfügung. Am Aufstellungsort der Anlage herrscht Explosionsschutz der Zone 1 und die Anforderungen der Temperaturklasse T3 (max. 200 °C). Deshalb müssen alle Anlagenteile sorgfältig isoliert sein. Zudem gelten hohe Anforderungen an den Lärmschutz und an die Reinheit des Regenerationsabgases.

Das grundlegende Funktionsprinzip der Anlage orientiert sich an den Adsorptionstrocknern der Drucklufttechnik: Zwei Adsorptionsbehälter übernehmen im Wechsel die Aufbereitung; während sich ein Behälter in der Adsorptionsphase befindet, wird das Adsorptionsmittel im jeweils anderen Behälter regeneriert. Für die gestellten Anforderungen wurde ein spezielles Adsorptionsmittel ausgewählt und anhand der Randbedingungen die erforderliche Menge bestimmt.

Die Anlage arbeitet so, dass der Gasstrom von unten in einen der beiden Adsorber geleitet wird. Dort lagern sich die Verunreinigungen – Wasser, Methanol und Ammoniak – an das Adsorbens an. Der gereinigte Gasstrom erfüllt alle Anforderungen an die Reinheit des CO2, das – nachdem ein nachgeschalteter Partikelfilter möglichen Adsorbensabrieb abgeschieden hat – direkt in die Chemieanlage gelangt.

In der Zwischenzeit wird der andere Behälter regeneriert. Auf die Druckentlastung folgt die Heizphase (Desorption der Verunreinigungen), dabei erfolgt die Durchströmung mit Regenerationsgas von oben nach unten. Die anschließende Kühlphase beendet die Regeneration. Ein langsamer Druckaufbau und ein kurzer Parallelbetrieb beider Behälter gewährleisten eine schonende Umschaltung. Sämtliche Phasen der Adsorption und Regeneration werden von einer SPS gesteuert und überwacht. Die Umschaltung der Behälter von Adsorption auf Regeneration erfolgt beladungsabhängig.