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Effektive Abdichtung einer Biogas-Anlage

Nachwachsende Rohstoffe aus der Landwirtschaft, tierische Exkremente, Reststoffe aus der Lebensmittel- und Agrar-Industrie dienen einer Biogas-Anlage als Ausgangsstoffe. Da sich die Ausgangsstoffe sehr gut an die jeweiligen Prozessbedingungen anpassen können, lassen sich nahezu alle organischen Substanzen wie Maissilage, Hühnerkot, Bioabfall, Gülle durch Vergären abbauen.

Beim Vergärungsprozess wird Biogas freigesetzt und das Gas gesammelt. Es handelt sich bei Biogas um ein brennbares Gasgemisch. Es besteht zu mehr als 50 % aus dem farb- und geruchlosen Methan (CH4), aus Kohlenstoffdioxid (CO2), Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O) sowie Begleitgasen wie z.B. Schwefelwasserstoff (H2S).

Teilweise wird das Biogas direkt thermisch in Blockheizkraftwerken zum Generieren von Strom und Wärme verwertet, ein Modell, das häufiger in landwirtschaftlichen Betrieben mit Eigenbedarf zu finden ist.

Bei Großanlagen liegt jedoch eine andere Zielsetzung vor: Man möchte speziell das Methan auch ins Erdgasnetz als Ergänzung oder Ersatz des fossilen Brennstoffes einspeisen.

Ebenso ist ein Einsatz als komprimiertes „Erd-“ Gas (CNG) bzw. Flüssig- „Erd-“ Gas (LNG) machbar.

Für diese Verwendungen ist es erforderlich, das ursprüngliche Biogas aufzubereiten, um gezielt den Methananteil in möglichst reiner Form zu erhalten. Verfahrenstechnisch nutzt man dazu Hohlfasermembranen

Wie trennt man effektiv das Methan vom Rohgasgemisch?

Technisch wird das zum Beispiel durch Hohlfasermodule realisiert. Sie bestehen aus mehreren tausend Hohlfasern, die aus Hochleistungskunststoff hergestellt und in einem Edelstahlrohr gebündelt werden.

Die Gastrennung durch Hohlfasermembranen nutzt die Tatsache, dass Gasmoleküle unterschiedlich groß und unterschiedlich gut im Polymer löslich sind. Da CO2-Moleküle kleiner sind als Methanmoleküle und sich zudem im Polymer besser lösen, können sie die Mikroporen der Membran wesentlich schneller durchwandern.

An der Hochdruckseite der Membran sammelt sich somit das Methan an, während Wasserdampf, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und der Großteil des CO2 die Membran passieren. Durch die geschickte Verschaltung der Gastrennmodule lässt sich das Methan aus dem Rohgas auf bis zu 99 % aufreinigen. Hierzu wird lediglich ein Kompressor benötigt. Kritisch für die Aufbereitungsanlage ist die Dichtheit sämtlicher (Schraub-)Dichtverbindungen, egal ob auf Roh- oder Reingasseite, denn bei Austritt besteht unter Umständen Explosionsgefahr.

Die sichere Abdichtung ist entscheidend

Ein Gasaufbereitungsmodul in einem 40 Fuß Container kann weit mehr als 700 Dichtverbindungen / Verschraubungsdichtungen enthalten.

Doch wie erreicht man an so vielen Stellen eine dauerhafte Dichtheit?

Die Lösung: KLINGER top-chem 2003 als Dichtungsmaterial.

Als gefüllte PTFE-Dichtung leistet dieses Material das benötigte hohe Maß an sicherer Anpassung, so dass die Verschraubungsdichtungen an den Kartuschen dicht bleiben.

Eine gewisse Herausforderung besteht noch in dem Fakt, dass die

Gasaufbereitungsanlagen innerhalb weniger Minuten zu Volllast hochgefahren werden können, häufig aber auch ein Teillastbetrieb vorliegt. Doch auch die unterschiedlichen Lastzuständen und Anforderungen sind kein Problem für KLINGER® top-chem 2003.

Damit wurde ein weiterer Nachweis erbracht, dass diese Dichtung bereits bei geringen Flächenpressungen hohe Gasdichtheit aufweist und durch ihre Beständigkeit gegen Methan, Schwefelwasserstoff, Stickstoff und weitere Gase auch eine lange Einsatzzeit erreicht.

Alle Infos zu KLINGER top-chem 2003

Fazit:

Mit KLINGER®top-chem 2003 steht ein in der Praxis erprobtes Weichstoffdichtungsmaterial für den Temperaturbereich von -200°C bis ca. 200°C zur Verfügung. Es wird bevorzugt bei geringen Flächenpressungen eingesetzt. Es ist in den Standarddicken 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm und 3,0 mm verfügbar.

Weitere geeignete Dichtungen:

KLINGER^®KGS GII
KLINGERSIL^® C-4400 und C-4430
KLINGER^® top-chem 2000