Rückdruckregelung - Festbettreaktor mit überkritischem CO2

Überkritisches CO2 kann sehr flexibel eingesetzt werden, bspw. zur Oxidierung oder als Lösungsmittel in gewissen Applikationen anstelle von vergleichbaren toxischen Lösungsmitteln. Der besonders geringe Siedepunkt von superkritischem CO2 diffundiert hervorragend in mikroporöse Reaktionssysteme. Darüber hinaus kann die Koksbildung potentiell reduziert oder gar eliminiert werden, welche bei Kohlenwasserstoffprozessen in Verbindung mit Katalysatoren auftreten kann.

Die ILS-Integrated Lab Solutions GmbH in Berlin ist als Anlagenbauer und unabhängiges Ingenieurbüro spezialisiert auf das Design und die Konstruktion von automatisierten, kundenspezifischen Reaktionssystemen in der chemischen, petrochemischen und pharmazeutischen Industrie. In einer Anwendung mit superkritischen CO₂ gestaltete sich die Auswahl eines Druckregelventils relativ problematisch, da das Medium einen starken Joule-Thompson Effekt bei seiner Expansion erzeugt. Dies führt zur Abkühlung und Vereisung des Ventils und würde ein wiederholtes Austauschen von teuren Bauteilen bedeuten.

In Anbetracht dieser schweren Einsatzbedingungen entschied sich die ILS-Integrated Lab Solutions GmbH für ein Hochtemperatur Regelventil von Badger Meter. Dieses wurde zusätzlich mit einem elektrischen Heizmantel umwickelt, um das Ventil nicht zu stark abzukühlen und somit den Ventilsitz zu beschädigen.

Das Ventil hat, so ILS Geschäftsführer Dr. Nagy, extreme Robustheit gezeigt, was dem Endkunden ermöglichte, ein breites Spektrum an überkritischen Oxidierungstests über einen breiten Durchflussbereich mit Druckverlusten bis zu 200 bar durchzuführen.