Kondensation

Funktionsprinzip bei der Abscheidung gasförmiger Stoffe

Bei der Kondensation wird ein Gasstrom so weit abgekühlt, dass einzelne Dampfbestandteile ihren Taupunkt unterschreiten und als Flüssigkeit ausfallen. Abgeschieden werden vor allem Stoffe, die unter den gewählten Betriebsbedingungen kondensierbar sind. Das Verfahren eignet sich daher nicht für jede gasförmige Verunreinigung, sondern gezielt für Dämpfe, Nebel oder geruchsrelevante organische Komponenten mit ausreichender Kondensierbarkeit. Das anfallende Kondensat wird gesammelt und je nach Stoffeigenschaft weiterbehandelt, getrennt oder zurückgeführt.

Typische Einsatzbereiche in der Prozess- und Ablufttechnik

Kondensation wird in Abluftströmen eingesetzt, die aus Produktionsschritten mit erhöhten Temperaturen oder lösemittelhaltigen Dämpfen stammen. Typische Anwendungen finden sich dort, wo organische Dämpfe zurückgewonnen, die Belastung nachgeschalteter Reinigungsstufen gesenkt oder feuchte Abluft vor weiteren Verfahren entlastet werden soll. Auch bei Geruchsemissionen kann Kondensation sinnvoll sein, wenn die geruchsaktiven Stoffe in kondensierbarer Form vorliegen. Bei sehr niedrigen Konzentrationen oder überwiegend nicht kondensierbaren Gasen reicht das Verfahren allein oft nicht aus.

Verfahrensvarianten und massgebende Auslegungspunkte

In der Praxis wird zwischen teilweiser und weitgehender Kondensation unterschieden, abhängig davon, wie stark die abzuscheidenden Stoffe aus dem Gasstrom entfernt werden sollen. Die Kühlung kann über indirekte Wärmetauscher oder andere verfahrenstechnische Anordnungen erfolgen, entscheidend ist die kontrollierte Absenkung der Gastemperatur. Für die Auslegung sind insbesondere Zusammensetzung des Gasstroms, Feuchte, Temperatur, Druck und das Verhalten von Stoffgemischen relevant. Zusätzlich muss berücksichtigt werden, ob das entstehende Kondensat korrosiv, brennbar, wasserhaltig oder phasengetrennt ist.

Abgrenzung zu Absorption, Adsorption und thermischen Verfahren

Innerhalb der Abscheidung gasförmiger Stoffe und der Geruchsminderung unterscheidet sich Kondensation klar von anderen Verfahren. Im Gegensatz zur Absorption werden Stoffe nicht in eine Waschflüssigkeit überführt, sondern durch Abkühlung direkt verflüssigt. Anders als bei der Adsorption oder in Aktivkohleanlagen erfolgt keine Bindung an einer festen Oberfläche. Gegenüber thermischer Nachverbrennung oder katalytischer Abscheidung werden Stoffe nicht oxidativ abgebaut, sondern physikalisch abgetrennt. Kondensation wird deshalb häufig dort eingesetzt, wo eine stoffliche Rückgewinnung möglich ist oder eine Vorstufe für nachgeschaltete Reinigungsverfahren benötigt wird.