Des Sprudels Kern

Realisiert wird die Totaloxidation in einem Prozessschritt, in einer einzigen Anlagenkomponente, die unabhängig von den Umgebungsbedingungen, der Öl-Eingangskonzentration und der relativen Feuchte der Druckluft arbeitet. Mit dem Verfahren lassen sich alle nach der Verdichterstufe vorliegenden Öle beseitigen, unabhängig davon, ob sie in Gas-, Dampf- oder Aerosolform vorliegen. Sie werden katalytisch vollständig in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt, das nach der folgenden Abkühlung der Druckluft als Kondensat ausfällt und aus dem System abgeleitet wird. Das Kondensat ist absolut ölfrei und kann ohne Aufbereitung in die Kanalisation fließen.

Als Katalysator dient ein Granulat im Gerät, das über Heizelemente auf eine Betriebstemperatur von etwa 150 °C aufgeheizt wird.

Insgesamt werden bei der heterogenen Katalyse sieben Teilschritte durchlaufen. Entscheidend ist, dass die unterschiedlich langen Kohlenwasserstoffketten an jeder beliebigen Stelle „geknackt“ werden. Sie werden so lange aufgebrochen, bis nur noch Kohlendioxid und Wasser übrig bleiben. Der Katalysator beseitigt ebenfalls polare Verbindungen wie Olefine, Alkohole, Glycole oder Ketone. Er muss nach gut 20 000 Betriebsstunden ausgetauscht werden.

Die gereinigte Druckluft wird abschließend in einem Wärmetauscher auf zirka 10 bis 15 °K unter der Eintrittstemperatur abgekühlt und steht für die Anwendung bereit.

Wie sehr man bei den Rheinfelsquellen von der Katalysetechnologie überzeugt ist, zeigt die Historie: 2011 schaffte der Mineralbrunnen zunächst nur ein Bekokat-Aggregat zur Absicherung der damals noch zwei ölfrei verdichtenden Kompressoren an. Mit derart überzeugenden Ergebnissen, dass nach Totalausfall einer der beiden ölfreien Verdichter entschieden wurde, diesen nicht mehr zu ersetzen, sondern mit zwei weiteren Bekokat-Aggregaten auch das mit Schraubenverdichten versorgte zweite Netz ölfrei zu halten.

„Sollte uns heute der ölfreie Kompressor wegbrechen, brauchen wir einfach nur noch einen Schieber an der Weiche beider Stränge öffnen – und schon ist die Qualitätswelt wieder in schönster Ordnung“, freut sich Rinke über den komplett ölfreien Zustand seiner Druckluftnetze. Sicherheit dafür geben ihm auch die TÜV-Zertifizierungen des Bekokat für den konstanten Betrieb und die Einhaltung des Restölgehalts sowie das Sicherstellen steriler Druckluft.

Durch die hohen Effizienzunterschiede in der Verdichtung ist die Herstellung von ölfreier Druckluft mit konventionellen, ölgeschmierten Kompressoren und einem zusätzlichen Bekokat deutlich effizienter, und damit preiswerter, als mit ölfrei verdichtenden Schraubenkompressoren. Und das bei gleichzeitig niedrigeren Investitionskosten und gleichbleibend hoher Druckluftqualität, unabhängig von den Ansaugbedingungen. Selbst die Wartungskosten der Kombination Bekokat/ölgeschmierter Kompressor fallen niedriger aus als die eines ölfreien Verdichters. Auch für die Nachrüstung bestehender Kompressorstationen ist das katalytische Druckluftaufbereitungssystem sehr gut geeignet.

Bei den Rheinfelsquellen wird die Kombination aus ölgeschmierten Verdichtern und Bekokat-Katalysatoren durch den Einsatz von Drypoint-RA-Kältetrocknern – ebenfalls von Beko Technolgies – komplettiert. Sie entfernen die nach der Totaloxidation eventuell in der Druckluft vorhandene Restfeuchte. Die Kältetrockner arbeiten nach dem Gegenstromprinzip. Letzteres stellt einen optimalen Wärmeaustausch über die gesamte Trocknungsstrecke sicher. Die Luft strömt in einer abwärts gerichteten Bewegung ohne ungünstige Umleitungen. Dieser großzügig dimensionierte Counter-Flow-Wärmetauscher, der sich u. a. aus einem Luft-Luft- und einem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher zusammensetzt, kühlt die Druckluft bis auf eine Temperatur von 3 °C ab, wobei die Baugröße des Wärmetauschers nicht nur eine effektive Abkühlung begünstigt, sondern auch den Strömungswiderstand auf ein absolutes Minimum senkt.

„Wir produzieren hier pro Monat rund 1,3 Mio. m3 Druckluft. Die spezielle Kombination aus Katalyse- und Trocknertechnik gibt uns dabei eine Verfahrenssicherheit, von der wir früher nur träumen konnten“, resümiert Rinke.

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Freier Journalist