CO₂-Kompressoren von chinesischen Anbietern – Hochwertige Fabriklösungen für die Harnstoffsynthese und CO₂-Abscheidung
Vorteile des Kohlendioxid-Membrankompressors
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Absolut ölfrei und 100% Reinheitserhalt.
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.
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Überlegene statische Abdichtung und Eigensicherheit
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.
Wichtige Konstruktionsmerkmale für Kohlendioxid-Membrankompressoren
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Strenge Materialauswahl für den Korrosionsschutz
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.
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Präzise Temperatur- und Druckregelung
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.
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Verbesserte Sicherheitsüberwachung und Schutz
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.
Zertifikate
Modellauswahl
| ModellG70Z/G95Z/G110Z/G130Z | Kolbenhub70 mm bis 130 mm | Maximale Kolbenkraft10 kN bis 30 kN |
| Maximaler Entladedruck70 MPa | Durchflussbereich1~500 Nm³/h | Motorleistung2,2 kW bis 30 kW |
| Kurbelwellendrehzahl420 U/min | KühlmethodeWassergekühlt/Luftgekühlt | |
| ModellG70V/G95V/G130V | Kolbenhub70 mm bis 130 mm | Maximale Kolbenkraft10 kN bis 30 kN |
| Maximaler Entladedruck50 MPa | Durchflussbereich1~200 Nm³/h | Motorleistung2,2 kW bis 30 kW |
| Kurbelwellendrehzahl420 U/min | KühlmethodeWassergekühlt / Luftgekühlt | |
| ModellG110L/G130L | Kolbenhub110 mm bis 130 mm | Maximale Kolbenkraft20 kN bis 40 kN |
| Maximaler Entladedruck100 MPa | Durchflussbereich10~1000 Nm³/h | Motorleistung7,5 kW bis 90 kW |
| Kurbelwellendrehzahl420 U/min | KühlmethodeWassergekühlt / Luftgekühlt | |
| ModellG110D/G130D/G150D/G180D/G182D/G210D | Kolbenhub110 mm bis 210 mm | Maximale Kolbenkraft20 kN bis 160 kN |
| Maximaler Entladedruck100 MPa | Durchflussbereich30~2000 Nm³/h | Motorleistung22 kW bis 200 kW |
| Kurbelwellendrehzahl420 U/min | KühlmethodeWassergekühlt / Luftgekühlt | |
G Membrankompressor
MIT Kolbenhub 70 mm
52 Durchfluss (Nm³/h)
40 Eingangsdruck (barg)
56 Ausgangsdruck (barg)
| NEIN. | Modell | Kühlwasser | Fließen | Einlassdruck | Auslassdruck | Abmessungen L×B×H | Gewicht | Motorleistung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (L/h) | (Nm³/h) | (MPa) | (MPa) | (≈mm) | (≈kg) | (kW) | ||
| 1 | GZ-52/40-56 | 500 | 52 | 4 | 5.6 | 1200×700×1100 | 450 | 3 |
| 2 | GZ-15/10-12 | 500 | 15 | 1 | 1.2 | 1200×700×1100 | 500 | 3 |
| 3 | GZ-20/7-30 | 500 | 20 | 0,7 | 3 | 1200×760×1100 | 750 | 4 |
| 4 | GV-60/8-60 | 1000 | 60 | 0,8 | 6 | 2600×1800×1700 | 3000 | 11 |
| 5 | GV-500/150-200 | 1500 | 500 | 15 | 20 | 2600×1800×1700 | 3000 | 18,5 |
| 6 | GV-160/(6-10)-75 | 2000 | 160 | 0,6-1 | 7,5 | 2600×1800×1700 | 3000 | 22 |
| 7 | GL-20/10-150 | 1500 | 20 | 1 | 15 | 2200×1200×1300 | 3000 | 15 |
| 8 | GL-25/5-150 | 1500 | 25 | 0,5 | 15 | 2200×1200×1300 | 3000 | 15 |
| 9 | GL-45/5-150 | 2000 | 45 | 0,5 | 15 | 2600×1300×1300 | 3000 | 18,5 |
| 10 | GD-40/150 | 4000 | 40 | Atmosphärisch | 15 | 3500×2000×1700 | 4000 | 37 |
| 11 | GD-300/50-200 | 4000 | 300 | 5 | 20 | 3600×2300×1800 | 4000 | 45 |
| 12 | GD-900/10-140 | 16000 | 900 | 1 | 14 | 4500×4000×2200 | 16000 | 200 |
Die Angaben zu Größe und Gewicht der Geräte dienen nur als Referenz; maßgeblich ist die endgültige Ausführung.
Fallstudie
Russland
Vereinigte Staaten
Spanien
Kasachstan
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Q: Was macht einen Membrankompressor ideal für Kohlendioxid (CO2)?
Ein Membrankompressor nutzt eine Metallmembran, um das Gas vollständig vom Hydraulikölsystem zu trennen. Dies gewährleistet einen 100% ölfreien Kompressionsprozess und erhält die absolute Reinheit des CO₂, die für Anwendungen in der Lebensmittel-, Elektronik- und Pharmaindustrie unerlässlich ist.
Q: Wie verhindert der Kompressor Gasaustritt?
Es nutzt eine statische Dichtungsstruktur, bei der das CO₂ vollständig im Membranhohlraum eingeschlossen ist. Im Gegensatz zu dynamischen Dichtungen erreicht diese Konstruktion theoretisch absolute Dichtheit und verhindert so Gasverluste und Sicherheitsrisiken wie lokale CO₂-Erstickung.
Q: Warum sind Feuchtigkeitskontrolle und Materialauswahl bei CO2-Kompressoren so wichtig?
CO₂ bildet in Verbindung mit Feuchtigkeit korrosive Kohlensäure. Um Korrosion zu verhindern, werden alle medienberührten Bauteile (Ventile, Membranen, Zylinderköpfe) aus hochwertigem Edelstahl (z. B. 304 oder 316L) gefertigt und strengen Passivierungsverfahren unterzogen.
Q: Wie verhindert das System die Verflüssigung von CO2 während der Kompression?
Da CO₂ unter hohem Druck und Temperaturen unter 31,03 °C leicht verflüssigt, ist der Kompressor mit präzisen Stufenverhältnissen und hocheffizienten Zwischenkühlern ausgestattet. Dadurch bleiben die Betriebspunkte im gasförmigen Bereich, wodurch das Risiko schädlicher Druckstöße („Flüssigkeitsschlag“) vermieden wird.
Q: Welche Sicherheitsmerkmale sind in das Kompressorsystem integriert?
Das System umfasst Stufensicherheitsventile zum Schutz vor Überdruck, ein Membranbrucherkennungssystem, das bei einem Membranausfall eine automatische Abschaltung auslöst, sowie eine SPS-gesteuerte Echtzeitüberwachung von Druck, Temperatur und Gaskonzentration.