Das Schweizer Unternehmen Socsil integriert 3-stufige, ölgeschmierte und luftgekühlte Mitteldruck-Kompressoren in seine mobilen Anlagen zur Lachgasgewinnung. Sie haben sich bereits in der Grundversion als Luft- oder Gaskompressoren bewährt und wurden nun speziell auf diese Anwendung angepasst.
Ludwig Kühlwein
Bei der technischen Gewinnung von Lachgas wird Ammoniumnitrat mit 8 % Wasser geschmolzen und in einen Reaktor eingespritzt. Das Ammoniumnitrat zersetzt sich bei 250 °C in Lachgas und Wasser. Der Wasserdampf wird auskondensiert und das Lachgas in vier Waschtürmen gereinigt. Das Socsil-Verfahren erlaubt einen Reinheitsgrad von über 99 % für den medizinischen Bereich und 99,9999 % für elektronische Anwendungen.
Bevor das gereinigte Lachgas dem Verdichter zugeführt wird, strömt es durch ein spezielles Vorfilter. Dort werden Restspuren von Nitratsalzen ausgefiltert und der Taupunkt des Gases weiter abgesenkt. Dies ist notwendig, da Nitratsalze erhebliche Schäden an den Zylinderlaufflächen des Kompressors verursachen können.
Lachgasverdichtung
Je nach Kapazität der Lachgasproduktion werden in den Socsil-Anlagen zwei Kompressorvarianten eingesetzt:
- GBI 12.4-4 mit 230 l/min Luftleistung, das entspricht ca. 25 kg/h Lachgas
- GBI 22.5-15 mit 670 l/min Luftleistung, das entspricht ca. 80 kg/h Lachgas
Die Kompressoren sind 3-stufig, ölgeschmiert und luftgekühlt. Das zu 100 % gesättigte Gas wird bei Raumtemperatur dem Kompressor atmosphärisch zugeführt. Die maximale Verdichtung des Gases wird auf ca. 60 bar eingestellt und im anschließenden Prozess auf einen Taupunkt von -70 °C getrocknet und verflüssigt. Danach gelangt es in einen Lagertank, aus dem es über eine Fülleinrichtung in Transportflaschen abgefüllt werden kann.
Die Ansteuerung der Kompressoranlage erfolgt von einer zentralen Steuereinheit aus. Hier sind sämtliche Luftschütze zum Ansteuern des Motors eingebaut; Störmeldungen wie Öldruck zu niedrig und Endtemperatur zu hoch werden dort einzeln angezeigt. Aufgrund der hohen Betriebssicherheit der praxiserprobten Modelle wurden auf weitere zu überwachende Betriebspunkte am Kompressor wie Zwischendrücke und Temperaturen der einzelnen Stufen verzichtet.
Hohe Sicherheitsmaßnahmen
Lachgas verhält sich in Verbindung mit mineralischen Schmierstoffen bei Raumtemperatur und unter 15 bar Druck neutral, d. h. es kommt zu keiner Reaktion mit dem Sauerstoff. Anders sieht es aus, wenn das Gas höher adiabat verdichtet wird. Hier dürfen solche Fette oder Schmierstoffe nicht mehr verwendet werden, weil sie dann als Oxidationsmittel reagieren. Deshalb werden bei der Lachgasverdichtung höherwertige inerte Schmieröle eingesetzt. In der Praxis haben sich synthetische Öle wie z. B. Krytox oder Fomblin als Schmierstoff in Kolbenkompressoren bewährt. Sie sind nicht entflammbar, sauerstoffverträglich, haben eine sehr lange Lebensdauer und sind resistent gegen aggressive Chemikalien.
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