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Probenahme von verflüssigtem CO2 aus der anaeroben Vergärung

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Für die CO2-Wiederverwertung

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Die Methanisierung hat sich zu einer Schlüssellösung für die Energiewende und die Kreislaufwirtschaft entwickelt. Bei diesem biologischen Verfahren werden organische Abfälle - aus der Landwirtschaft, der Lebensmittelindustrie und den Kommunen - in Biogas und Gärreste umgewandelt, die als Dünger verwendet werden können. Biogas, das hauptsächlich aus Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂) besteht, ist eine erneuerbare Energiequelle, die ins Netz eingespeist und zur Erzeugung von Strom, Wärme oder sogar alternativen Kraftstoffen (bioGNV) genutzt werden kann.

Über die Verwertung von Methan hinaus ist die Industrie jedoch zunehmend an dem bei der Methanisierung entstehenden CO₂ interessiert. Nach Abtrennung und Reinigung kann dieses CO₂ zurückgewonnen, verflüssigt und in zahlreichen industriellen Anwendungen eingesetzt werden: bei der Herstellung von Erfrischungsgetränken, in landwirtschaftlichen Gewächshäusern, in der chemischen Industrie oder sogar bei Kühlprozessen.

Hier kommt das Know-how von SOCLEMA ins Spiel.

Damit verflüssigtes CO₂ zu einer wertvollen Ressource werden kann, muss seine Qualität und Reinheit durch eine zuverlässige Analyse gewährleistet werden. Die Gewinnung einer repräsentativen Probe unter diesen Druck- und Temperaturbedingungen ist jedoch eine Herausforderung.

Die Herausforderungen bei verflüssigtem CO₂

Verflüssigtes CO₂ aus anaeroben Vergärungsanlagen weist besondere physikalische Eigenschaften auf:

- Druck 15-20 bar,
- Temperatur bis zu -30°C,
- Mindestanforderungen an die Reinheit > 99

Diese Einschränkungen machen die Probenahme zu einer kniffligen Angelegenheit. Es geht nicht nur um die CO₂-Entnahme, sondern auch darum, sicherzustellen, dass die Probe repräsentativ und stabilisiert ist, um eine relevante Analyse zu ermöglichen, ohne dass es zu einer Denaturierung aufgrund von Phasenveränderungen oder Verunreinigungen kommt.
Das Eingreifen von SOCLEMA

Angesichts dieser Herausforderungen entwickelt und liefert SOCLEMA komplette Probenahme- und Konditionierungssysteme für verflüssigtes CO₂.

Unsere Lösungen ermöglichen es Ihnen, :

1- Flüssiges CO₂ direkt aus Lagertanks oder Produktionsanlagen zu entnehmen:

- Integration von geeigneten Entnahmestellen mit Flanschen,
- Absperr- und Entleerungsventile für eine sichere Probenahme,
- Isolierte Leitungen zur Begrenzung des Wärmeverlustes und zur Aufrechterhaltung der flüssigen Phase.

2- Konditionierung des CO₂, um es analysierbar zu machen:

- Durchgang durch Konditionierungsboxen,
- Kontrollierte Verdampfung dank eines beheizten Expansionsventils,
- Partikelfilterung zur Begrenzung von Verstopfungen,
- Integration eines Feuchtigkeitssensors zur Überwachung dieses kritischen Gasqualitätsparameters.

3- Weiterleitung der konditionierten Probe an die Analyseeinheit:

- Rohrnetz aus rostfreiem Stahl zur Verlustbegrenzung,
- Entnahmestufe für den Anschluss eines Mikro-GC (Gaschromatograph),
- Verwaltung mehrerer unabhängiger Analysekanäle mit Auswahlventilen, Durchflussmessern und Manometern.

Gewährleistung der Repräsentativität der Proben

Das Hauptziel der SOCLEMA-Konstruktion besteht darin, das zirkulierende Volumen des flüssigen CO₂ auf ein Minimum zu beschränken, um das Risiko einer vorzeitigen Verdampfung zu begrenzen. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit bis zu ihrer kontrollierten Umwandlung in die gasförmige Phase im Gehäuse unter stabilen Bedingungen gehalten.

Dieser Ansatz stellt sicher, dass die dem Mikro-GC zugeführte Probe die tatsächliche Zusammensetzung des verflüssigten CO₂ widerspiegelt, eine wesentliche Voraussetzung für die Validierung seiner Reinheit und Eignung zur Rückgewinnung.

Ein wesentlicher Schritt in der Wertschöpfungskette

Im Gesamtprozess der anaeroben Vergärung und CO₂-Rückgewinnung stellen die Probenahme und die Aufbereitung einen kritischen, aber oft unsichtbaren Schritt dar. Ohne eine repräsentative Probe und eine zuverlässige Analyse ist es unmöglich, die Qualität des für industrielle Anwendungen bestimmten Gases zu gewährleisten.

Mit ihrem technischen Know-how trägt SOCLEMA dazu bei, die Branche abzusichern, die Glaubwürdigkeit der Biogaserzeuger zu stärken und die Rückgewinnung jedes Moleküls CO₂ zu optimieren.

Kurzum: Bei der Methanisierung geht es nicht nur um die Erzeugung erneuerbarer Energie durch Methan. Sie eröffnet auch den Weg zu einer CO₂-Kreislaufwirtschaft, in der jede Phase - von der Erfassung über die Verflüssigung bis hin zur Probenahme und Analyse - perfekt beherrscht werden muss.

Das Know-how von SOCLEMA entspricht dieser Logik und bietet eine robuste und zuverlässige technische Antwort auf die Energiewende.