Allgemeine Informationen über CO2

Was ist CO2?

Kohlendioxid ist die Kombination von zwei Sauerstoff-Atomen mit einem einzigen Kohlenstoff-Atom. Seine chemische Formel heisst CO2 (Kohlendioxid), welches auch öfters anstelle des ausgeschriebenen Namens genannt wird und fast so bekannt wie die Formel von Wasser („H2O“) ist.

Es liegt in der Natur, dass die gegenseitige Abhängigkeit der Pflanzen und Lebewesen durch die Verbindung von Kohlendioxid aufrechterhalten wird. Bei jedem Atemzug geben wir dieses für die Pflanzen lebensnotwendige Gas ab. Die Pflanzen separieren das Kohlenstoff-Atom vom Sauerstoff-Atom durch den Prozess der Photosynthese. Im Gegenzug geben die Pflanzen reinen Sauerstoff ab, welcher für uns lebenswichtig ist. Wir drehen den Prozess um, indem wir Sauerstoff mit Kohlenstoff aus den von uns gegessenen Lebensmitteln verbinden und somit wieder Kohlendioxid entsteht.

Kohlendioxid (CO2), ein farbloses stabiles Inertgas (ca. 1 1/2 Mal schwerer als Luft) ist im Allgemeinen zu 0.03 % in der Erdatmosphäre vorhanden. Es ist geruchlos, schmeckt süsslich (Sodawasser) und ist sehr stabil (schwierig zu teilen). Hergestellt werden kann es durch die Verbrennung von Brennstoffen mit hohem Kohlenstoffgehalt. Der übliche Brennstoff ist Diesel, welcher, mit der richtigen Menge Luft vermischt und verbrennt werden. Dabei entsteht ca. 15 % CO2 im Rauchgas einer CO2-Anlage. Dieses CO2 wird dann vom Rauchgas getrennt und nach weiterer Verarbeitung, für die verschiedensten kommerziellen Zwecke verwendet.

CO2 kann in drei Formen existieren:

- als Gas (für die Getränke- und Lebensmittelindustrie)
- in flüssiger Form (im Lagerbehälter unter Druck als komprimiertes Gas)
- in fester Form Trockeneis (für Kühl-/Strahlzwecke etc.)

 

 

Gasförmiges CO2

Gasförmiges CO2 kann unter Druck verflüssigt werden, vorausgesetzt, seine Temperatur ist unter 31 °C. Diese Temperatur wird als der „KRITISCHE PUNKT“ bezeichnet. Durch die Verdichtung und Kühlung unter dem kritischen Punkt, wird eine farblose Flüssigkeit mit einer vergleichbaren Dichte von Wasser hergestellt. CO2 bleibt in der flüssigen Form, solange seine Temperatur unterhalb dieses kritischen Punktes bleibt. Es wird jedoch gasförmig, sobald seine Temperatur über jenem kritischen Punkt ansteigt, ungeachtet, welcher Druck angewendet wird.

 

 

Flüssiges CO2

Flüssiges CO2 kann unbegrenzt gelagert werden unter:

Hoch- oder Niederdruck

Hochdruck CO2:
Hochdruck-Flüssig-CO2 wird durch Verdichtung von gasförmigem CO2 in einem mehrstufigen Kompressor hergestellt. In diesem Stufenverdichter wird eine Dichte von ca. 69 bar erreicht. Das verdichtete CO2 wird dann auf ca. 18 °C runtergekühlt. Danach wird es in speziellen konstruierten Stahlflaschen abgefüllt. Flüssiges CO2 kann somit wie Wasser gewogen werden. Dies ist die übliche Messmethode.

Niederdruck CO2:
Als Alternative kann CO2 auch in Niederdruck gelagert werden. Dies wird durch Entspannung von Hochdruck-CO2 zu einem tieferen Druck oder durch Kühlung erzielt. Es wird dann in speziell konstruierten Lagertanks aufbewahrt. Diese Lagertanks sind stark isoliert und ein eingebautes Kühlaggregat gewährleistet dem inneren Tank einen Druck von oder unter 21 bar sowie -18 °C Temperatur. Druckschalter sind eingebaut, um das Kühlaggregat zu kontrollieren. Sicherheitsmechanismen sowie ein elektrischer Alarm sind zusätzlich montiert. Dadurch kann der Tankdruck einen Alarm ablassen und kann im Falle einer Fehlfunktion dieses Kühlaggregat ablösen.

Niederdruck-CO2 wird in einem isolierten Strassentankwagen oder Anhänger (in manchen Ländern in Bahntankwagen) transportiert. Das flüssige CO2 wird einfach von mobilen zum stationären Lagertank mittels Pumpen oder Schwerkraft gefüllt.

Flüssiges Kohlendioxid kann nicht wie Wasser in der Atmosphäre existieren. Es muss unter Druck bzw. gekühlt gehalten werden (oder einer Kombination dieser beiden), um die flüssige Form beizubehalten.

 

 

Festes CO2 (allgemein bekannt unter „Trockeneis“)

Trockeneis wird aus flüssigem CO2 hergestellt. Wenn der Druck von flüssigem CO2 plötzlich entspannt, geht ein Anteil von diesem flüssigen CO2 in den festen Zustand über (wird zu Trockeneisschnee), und der Rest fällt als Gas an. Wenn dieser Schnee hydraulisch oder mechanisch verdichtet wird, werden Blocks oder Pellets geformt. Das als Gas angefallene CO2 kann zurückgewonnen werden und dann durch Wiederverdichtung wieder verflüssigt werden. Damit kann es wieder in den Trockeneisproduktionprozess  (Trockeneismaschine oder Trockeneispelletizer) gespeist werden.

Die Temperatur von Trockeneis beträgt – 79 °C, und in der Atmosphäre geht es direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über, ohne Feuchtigkeit oder Spuren zu hinterlassen ausser Kälte.

 

 

CO2 ist unser Leben

Erfahrungen vieler Generationen haben dazu beigetragen, dass ASCO Komplettlösungen für CO2 Projekte anbieten kann. Von kompletten CO2-Produktionsanlagen oder CO2-Rückgewinnungsanlagen über CO2-Lagerung, Trockeneisstrahlen, CO2-Flaschenabfüllung, Trockeneisproduktion und sogar Trockeneisverpackung. ASCO hat alles, um Ihr CO2-Projekt zu einem Erfolg zu machen. ASCO's Kunden profitieren von Komplettlösungen, welche ihnen ermöglichen, ihr Geschäft einfach weiterzuentwickeln und zu vergrössern, ohne den CO2-Lieferanten zu wechseln.

Dank ASCO's umfassender CO2- und Trockeneisproduktepalette können Kunden von der Vielseitigkeit von CO2 und dessen enormen Einsatzmöglichkeiten profitieren und das Maximum aus dem Produkt herausholen. Ein Getränkeflaschenabfüller kann zum Beispiel ein weiteres Standbein aufbauen, indem er das überschüssige CO2 mit ASCO's Trockeneisproduktionsmaschinen zu Trockeneis verarbeitet und/oder mit einer ASCO Flaschenabfüllanlage andere mit CO2 beliefert.

ASCO's Webseite informiert über die modernsten CO2- und Trockeneisanlagen. Sämtliche ASCO Anlagen sind effizient und auf ein räumliches Minimum reduziert. Sie sind für einfache Bedienung und Unterhalt konstruiert worden. Zudem sind sie für eine einwandfreie Funktionsfähigkeit und Beständigkeit gebaut worden. Sämtliche Komponenten sorgen für ausgewogene Kapitalkosten und Lebensdauer. Alle Steuermechanismen vom Sauerstoffsensor bei der Abgasmessung bis hin zur Füllstandsanzeige beim CO2-Lagertank sind effektiv, deutlich, logisch und durch eine SPS kontrolliert. ASCO's Technologie, gepaart mit der enormen CO2- und Trockeneis-Produktepalette, ermöglicht dem Kunden eine einfache und massgeschneiderte Lösung für sämtliche CO2-Projekte.

Bedeutende ASCO-CO2-Produktionsanlagenverkäufe nach Afrika, Südamerika und in den Mittleren Osten zeigen auf, dass viele Getränkeflaschenabfüller Brauereien sowie CO2-Händler bevorzugen. Durch die Zusammenarbeit mit ASCO werden Sie von unseren Erfahrung profitieren.
Bereichern Sie damit Ihr Business.

 

 

Vom flüssigen CO2 zum Trockeneis

Kohlendioxid hat 3 physikalische Stadien. Diese sind gasförmig, flüssig und fest und unterscheiden sich durch die Temperatur und Dichte.

Das Verhältnis der 3 Stadien ist im Diagramm „CO2-Phase“ aufgezeichnet.

Woher kommt CO2: 
CO2 wird aus mehreren Bezugsquellen wie der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, Fermentation, natürlichen Quellen sowie als Nebenprodukt von chemischen Prozessen, wie zum Beispiel aus der Ethylenoxid- oder Bioethanolproduktion und bei der Ammoniakherstellung, gewonnen.

Solides CO2 (Trockeneis):
CO2 kann unterhalb des Tripelpunkts (5.18 bar, -56.6 °C) nur in solider (fester) Form und gasförmig existieren. Solides CO2 wird in der Umgangssprache Trockeneis genannt. Trockeneis hat eine Temperatur von -79 °C, und es kehrt direkt in den gasförmigen Zustand zurück (sublimiert). Diese Sublimation hinterlässt keine Rückstände. Trockeneis ist nicht giftig, nicht entflammbar, inert, geruchslos und bakterienhemmend. Es ist weiss und hat eine Härte von ca. 1‘500 kg/m3 in seiner kompakten Form. Trockeneis ist ein qualifiziertes Kältemittel für verschiedenste Anwendungen. Es hat eine enorme Kühlkapazität, und der Temperaturtransfer ist bei direktem Kontakt zum zu kühlenden Material sehr hoch.

Die flüssige Form:
Flüssig-CO2 hat eine Temperatur zwischen -56.6 °C und 31 °C und hat einen Druck von über 5.2 bar und weniger als 74 bar. Das bedeutet, dass CO2 bei einem Druck unter 5.2 bar nur in festem oder gasförmigen Zustand existieren kann. Bei 5.2 bar und -56.6 °C existieren alle drei Formen (fester, flüssiger und gasförmiger Zustand). Dies nennt man den Tripelpunkt.

Der „kritische Punkt“ liegt bei einer Temperatur von ungefähr 31 °C und bei einem Druck von ca. 74 bar. Normales Flüssig-CO2 kann nur bei Temperaturen unter 31 °C geformt werden. Über dem „kritischen Punkt“ kann keine klare Trennung von Flüssig- und gasförmigen CO2 festgestellt werden. Die flüssige Form ist notwendig, um CO2 zu lagern und zu transportieren sowie bei Kühl- und Gefrieranwendungen. Es wird eine Temperatur von -79 °C beim Ablass von Flüssig-CO2 in die Atmosphäre erreicht. Dies bedeutet eine enorme Kühlkapazität aufgrund der verdampften Wärme in der Umgebungsluft .

Der gasförmige Zustand:
CO2-Gas hat eine Dichte von ca. 1.9 kg/m3 bei atmosphärischem Druck und +15 °C. CO2 zeichnet sich durch seine nützlichen Eigenschaften bei der Haltbarmachung von verpackten Lebensmitteln, im Explosions- und Feuerschutz, der Ungezieferbeseitigung und als Schutzgas beim Inert-Gas-Schweissen aus. Bei all diesen Anwendungen ist es wichtig, dass das CO2-Gas den atmosphärischen Sauerstoff verdrängt und ersetzt. CO2 wird ausserdem zur Anreicherung der Luft in Treibhäusern, bei der Lagerung von Früchten und Gemüse sowie für die pH-Kontrolle beim Aufbereiten von Trink- und Abwasser angewendet.

  • Facebook
  • Google+
  • Twitter