Fluorkompressor

Fluor (F₂) ist das Element mit der stärksten bekannten Oxidationswirkung. Seine physikalischen und chemischen Eigenschaften sind extrem reaktiv, es ist hochgiftig und stark korrosiv, was höchste Anforderungen an die Dichtheit, Materialverträglichkeit und Sicherheit von Kompressorsystemen stellt. Als wichtiger industrieller Rohstoff wird Fluor hauptsächlich zur Synthese von Fluorpolymeren, Uranhexafluorid, Spezialätzgasen und Raketentreibstoffen verwendet. Seine Herstellung, Lagerung und Kompression müssen unter strengsten Sicherheitsvorkehrungen erfolgen – selbst geringste Leckagen oder Materialunverträglichkeiten können katastrophale Folgen haben.

Membrankompressor

Kolbenkompressor

Vorteile von Fluormembrankompressoren

01

Absolute Dichtheit und Medienisolierung garantiert:

Die Metallmembran bildet eine absolut zuverlässige statische Dichtungsbarriere und gewährleistet, dass das hochgiftige und stark korrosive Fluorgas vollständig in den medienberührten Bauteilen eingeschlossen bleibt und gleichzeitig das Eindringen von Verunreinigungen verhindert wird. Diese Konstruktion erfüllt das höchste Sicherheitskriterium der „Null-Leckage“ für den Umgang mit Fluorgas und eignet sich daher besonders für Anwendungen mit höchsten Reinheitsanforderungen und Bereiche, in denen Leckagen absolut unzulässig sind.
02

Eigensichere Konstruktion:

Der Membrankompressor benötigt keine dynamische Kolbenstangendichtung, wodurch die häufigste Leckagequelle bei Hubkolbenkompressoren eliminiert wird. Seine Konstruktion verhindert von Natur aus das Risiko des Austretens von Fluorgas durch Dichtungsverschleiß und bietet EPC-Ingenieuren und Endanwendern eine grundlegende Prozessanlagenoption mit höherer inhärenter Sicherheit, wodurch die Komplexität der Sicherheitsanlagenplanung erheblich vereinfacht wird.

Wichtige Konstruktionspunkte für Fluormembrankompressoren

01

Ultimatives korrosionsbeständiges Materialsystem:

Alle medienberührenden Teile, die mit Fluor in Kontakt kommen, müssen aus speziellen Nickelbasislegierungen oder hochfestem, fluorbeständigem Edelstahl gefertigt sein. Die Verwendung von Kupfer, Kupferlegierungen und normalem Kohlenstoffstahl ist strengstens untersagt. Die Dokumentation weist ausdrücklich darauf hin, dass Kupferlegierungen bei Kontakt mit Fluor ein extrem hohes Risiko darstellen und dass austenitische Edelstähle, die in einer fluoridhaltigen Umgebung verwendet werden, kohlenstoffarm oder stabilisiert sein müssen. Zudem sind die Schweißverfahren streng zu kontrollieren, um Spannungsrisskorrosion zu vermeiden.
02

Extrem strenge Reinigung und Oberflächenbehandlung:

Das gesamte System muss vor der Montage gründlich entfettet, gereinigt und passiviert werden, um jegliches Fett, Feuchtigkeit und Metallpartikel vollständig zu entfernen. Dies ist Voraussetzung für die Verhinderung heftiger Oxidations- oder Korrosionsreaktionen zwischen Fluor und Rückständen und gewährleistet so die langfristige Betriebsstabilität.
03

Mehrschichtiges, redundantes Sicherheitsüberwachungssystem:

Ein dreilagiger Membranbruchalarm mit automatischer Verriegelung und Abschaltvorrichtung muss installiert werden. Bei Bruch einer der Arbeitsmembranen kann das Überwachungssystem sofort einen Alarm auslösen und den Kompressor stoppen, um zu verhindern, dass Fluor in die Ölkammer gelangt oder Hydrauliköl das Gas verunreinigt. Gleichzeitig muss das System eine Mehrpunkt-Druck- und Temperaturüberwachung sowie vollständige Stickstoffspül- und Entlüftungsanschlüsse umfassen, um vor dem Start eine vollständige Luftverdrängung im System zu gewährleisten.

Zertifikat

MODELLAUSWAHL

Lehrer

Modell G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Kolbenhub 70 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 10 kN bis 30 kN
Maximaler Entladedruck 70 MPa	Durchflussbereich 1~500 Nm³/H	Motorleistung 2,2 kW bis 30 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt/Luftgekühlt

Modell G70V/G95V/G130V	Kolbenhub 70 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 10 kN bis 30 kN
Maximaler Entladedruck 50 MPa	Durchflussbereich 1~200 Nm³/h	Motorleistung 2,2 kW bis 30 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Modell G110L/G130L	Kolbenhub 110 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 20 kN bis 40 kN
Maximaler Entladedruck 100 MPa	Durchflussbereich 10~1000 Nm³/h	Motorleistung 7,5 kW bis 90 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Modell G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Kolbenhub 110 mm bis 210 mm	Maximale Kolbenkraft 20 kN bis 160 kN
Maximaler Entladedruck 100 MPa	Durchflussbereich 30~2000 Nm³/h	Motorleistung 22 kW bis 200 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Membrankompressor

MIT

Kolbenhub 70 mm

Durchfluss (Nm³/h)

0,5

Eingangsdruck (barg)

Ausgangsdruck (barg)

NEIN.	Modell	Kühlwasser	Fließen	Einlassdruck	Auslassdruck	Abmessungen L×B×H	Gewicht	Motorleistung
NEIN.	Modell	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-1/0,5-11	500	1	0,05	1.1	1100×700×1100	800	5,5
2	GZ-3/0.6-3	500	3	0,06	0,3	1200×800×1100	800	5,5
3	GZ-16/3	1000	16	Atmosphärisch	0,3	2200×1700×1800	2500	7,5
4	GV-1/10	500	1	Atmosphärisch	1	1200×900×1200	900	5,5
5	GV-40/(-0,15)-2	1000	40	-0,015	0,2	2200×1800×1700	2700	11
6	GV-100/7-25	3000	100	0,7	2,5	2030×1045×1700	3000	30
7	GL-60/0,05-4	4000	60	0,005	0,4	2400×1800×1600	3000	15
8	GL-400/20-50	3000	400	2	5	4000×2500×2200	4500	30
9	GL-40/100	3000	40	Atmosphärisch	10	3700×1750×2000	3800	30
10	GD-420/8-39	8000	420	0,8	3.9	3600×2500×1700	6000	75
11	GD-370/20-200	8000	370	2	20	3600×2200×1700	5000	75
12	GD-350/18-210	8000	350	1.8	21	3600×2200×1700	5000	75

Die Angaben zu Größe und Gewicht der Geräte dienen nur als Referenz; maßgeblich ist die endgültige Ausführung.

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Fallstudie

Russland
VEREINIGTE STAATEN
Spanien
Kasachstan

Vorteile von Fluor-Kolbenkompressoren

01

Potenzial für die Bewältigung von Szenarien mit extrem hohen Durchflussraten:

In bestimmten theoretischen Szenarien, in denen das zu verarbeitende Fluorgasvolumen die Leistungsgrenze eines Membrankompressors deutlich übersteigt, kann ein speziell und sorgfältig konstruierter Kolbenkompressor als Alternative dienen. Sein Durchflussbereich ist aufgrund seiner Bauweise mit parallel angeordneten Mehrzylindern größer.
02

Technische Reife im Hochdruckbereich:

Die Hubkolbentechnik hat sich als äußerst effektiv bei der Erzielung extrem hoher Austrittsdrücke (z. B. über 70 MPa) erwiesen. Sollte das Verfahren tatsächlich die Komprimierung von Fluor auf extrem hohen Druck erfordern und alle Sicherheitsaspekte geklärt werden können, könnte die mechanische Struktur eines Kolbenkompressors als Grundlage dienen.

Wichtige Konstruktionspunkte für Fluor-Kolbenkompressoren

01

Absolut ölfreie Schmierung und vollständig korrosionsbeständige Materialien:

Der Zylinder muss absolut ölfrei geschmiert sein. Kolbenringe und Gleitringe müssen aus speziellen, fluorverträglichen Verbundwerkstoffen gefertigt sein. Alle fluorberührenden Bauteile, einschließlich Zylinder, Kolben, Gasventile, Ventilteller, Federn und Leitungen, müssen aus Monel oder speziellen Nickelbasislegierungen bestehen. Die Verwendung von Kupfer, Quecksilber, Silber und deren Legierungen ist strengstens untersagt.
02

Kolbenstangen-Abdichtung mit extrem hoher Festigkeit und Leckagekontrolle:

Dies stellt die größte Herausforderung bei der Konstruktion dar. Es muss ein mehrstufiges, trockenes oder isoliertes Packungssystem gemäß Normen wie API 618 eingesetzt werden, ausgestattet mit Stickstoffpufferung, Spülung und einem hermetischen Leckagegas-Auffangsystem. Jegliches aus der Packung austretende Fluor muss mit Stickstoff verdünnt und einer separaten Abgaszerstörungs- oder -behandlungsanlage zugeführt werden; eine direkte Einleitung ist strengstens verboten.
03

Überdimensionierte Sicherheits- und Zustandsüberwachung:

Zusätzlich zum herkömmlichen Überdruck- und Übertemperaturschutz müssen Kolbenstangen-Senküberwachung, Online-Temperaturüberwachung der Packung sowie Prozessgas- und Leckagegaskonzentrationsdetektoren installiert werden. Die Auslassöffnungen der Sicherheitsventile müssen an ein geschlossenes Aufbereitungssystem angeschlossen werden. Vor Wartungsarbeiten sind gründliche Stickstoffspülungen und Verdrängungsprozeduren durchzuführen, und die Bediener müssen mit persönlicher Schutzausrüstung höchster Stufe ausgestattet sein.

Zertifikat

MODELLAUSWAHL

Z-Typ

V / W Typ

M-Typ

Typ D

Kolbenhub 80 mm, 95 mm	Kolbenkraft 10 kN bis 25 kN
Leistung 7,5 kW – 55 kW	Anzahl der Zylinderbänke 1/2
Kurbelwellendrehzahl 740 U/min, 980 U/min	Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Kolbenkraft 25 kN, 45 kN, 65 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 2/3/4
Kurbelwellendrehzahl 740 U/min, 980 U/min	Leistung 15 kW – 220 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm bis 315 mm	Kolbenkraft 45 kN bis 660 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 4
Kurbelwellendrehzahl 300 U/min bis 980 U/min	Leistung 160 kW – 3000 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm bis 315 mm	Kolbenkraft 25 kN bis 200 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 2
Kurbelwellendrehzahl 300 U/min bis 980 U/min	Leistung 30 kW – 1000 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

MIT

Vertikaler Typ

Ölfrei / F: Luftgekühlt

0,15

Tatsächlicher Volumenstrom (m³/min)

6,5

Eingangsdruck (barg)

Ausgangsdruck (barg)

S/N	Modell	Fließen	Einlassdruck	Auslassdruck	Motorleistung
S/N	Modell	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-0.15/6.5-25	55	0,65	2,5	7,5
2	ZW-0.12/50-60	300	5	6	11
3	ZW-0,85/0,4-25	60	0,04	2,5	15
4	VW-2.1/10-20	1140	1	2	110
5	VW-2.6/5-25	800	0,5	2,5	135
6	VW-15/13	780	Geldautomat	1.3	132
7	D-11.8/8-12-35	6250	0,8 - 1,2	3,5	400
8	DW-9.9/30-52	16984	2,8-3	5.2	500
9	DW-27.9/4	1500	0,008-0,022	0,4	132
10	MW-15/3.5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-10/3-45	1700	0,3	4,5	350
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250