Chinesischer CO2-Kompressorenhersteller – Zuverlässige Lieferanten für die Kohlendioxidkompression in den Bereichen Harnstoff, CCS, Kältetechnik und Pharmazie

Das Kernstück eines Membrankompressors ist die Verwendung einer Metallmembran, die das komprimierte Gas vollständig vom Hydraulikölsystem trennt. Der Zylinder benötigt keine Schmierung. Dadurch kommt das Kohlendioxidgas während des gesamten Kompressionsprozesses nicht mit Fett oder Ölnebel in Kontakt, wodurch Ölverunreinigungen praktisch ausgeschlossen werden. Ob für Lebensmittel, Elektronik oder die chemische Synthese – diese Eigenschaft gewährleistet eine extrem hohe Reinheit des Produktgases und erfüllt somit strengste Anwendungsnormen.

Das Kohlendioxidgas ist vollständig im Membranraum eingeschlossen, der von Membran und Zylinderkopf gebildet wird. Diese statische Dichtung gewährleistet theoretisch absolute Dichtheit. Dadurch wird nicht nur der Verlust wertvoller oder gefährlicher Gase wirksam verhindert, sondern auch die Erstickungsgefahr durch CO₂-Ansammlung in tiefer gelegenen Bereichen aufgrund von Leckagen vollständig eliminiert. Gleichzeitig verhindert diese Konstruktion, dass potenziell korrosives, feuchtes CO₂ die Getriebekomponenten angreift und erhöht so die Betriebssicherheit der Anlage unter rauen Bedingungen.

Da Kohlendioxid in Verbindung mit Feuchtigkeit Kohlensäure bildet, die für herkömmlichen Kohlenstoffstahl korrosiv ist, müssen alle medienberührten Bauteile, die mit CO₂ in Kontakt kommen – einschließlich Zylinderkopf, Membran, Gasventile und Rohrleitungen – aus korrosionsbeständigen Werkstoffen gefertigt sein. Typischerweise werden austenitische Edelstähle (wie z. B. 304 oder 316L) verwendet. Nach der Fertigung werden strenge Entfettungs-, Reinigungs- und Passivierungsverfahren durchgeführt, um dauerhaften Korrosionsschutz und Gasreinheit zu gewährleisten.

Die kritische Temperatur von Kohlendioxid liegt bei 31,03 °C. Ist die Kühlung während der Kompression unzureichend und sinkt die Gastemperatur bei ausreichend hohem Druck unter diesen kritischen Wert, ist ein Phasenübergang zu flüssigem CO₂ sehr wahrscheinlich. Flüssiges CO₂ im Kompressor kann einen fatalen „Flüssigkeitsschlag“ verursachen und Membran und Zylinderkopf beschädigen. Die Konstruktion erfordert daher die sorgfältige Berechnung und Steuerung des Kompressionsverhältnisses in jeder Stufe sowie den Einsatz hocheffizienter Zwischenkühler (wasser- oder luftgekühlt), um die Austrittstemperatur in jeder Stufe effektiv zu senken. Dadurch werden die Betriebspunkte des gesamten Kompressionsweges strikt auf den gasförmigen Bereich des CO₂ beschränkt und die Verflüssigungsgefahr vermieden.

Aufgrund des hohen Ausdehnungskoeffizienten von CO₂ bei Hochdrucklagerung (der Druck in einer vollen Flasche kann pro 1 °C Temperaturanstieg um 314–834 kPa ansteigen) muss das System über mehrere Schutzmechanismen verfügen. Zu den wichtigsten Konstruktionselementen gehören: die Installation präziser und zuverlässiger Sicherheitsventile in jeder Stufe zur Vermeidung von Überdruck; die Ausstattung mit einer Membranbruch-Erkennungs- und Alarmvorrichtung, die bei Membranbruch den Kompressor sofort abschaltet, um eine Vermischung von Gas und Öl zu verhindern; sowie die Installation von Gaskonzentrationsmessgeräten in Bereichen, in denen sich CO₂ ansammeln kann, die mit dem Belüftungssystem verbunden sind. Die Steuerung (SPS) sollte Echtzeitüberwachungs- und Verriegelungsabschaltfunktionen für Parameter wie Druck, Temperatur und Membranzustand integrieren.