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Teilereinigung Teilereinigung mit flüssigem CO2 bietet Rationalisierungspotenziale

| Autor / Redakteur: Johannes Mankiewicz und andere / Josef-Martin Kraus

Die Teilereinigung mit flüssigem CO2 ist nicht nur umweltverträglich, sondern auch wirtschaftlich, sofern damit Rationalisierungseffekte beim Entfetten erzielt werden. Zu diesem Ergebnis kommt das Projekt Kodiwasch zur Ermittlung industrieller Anwendungen.

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Bild 1: Im Rahmen des Projekts Kodiwasch wurde mit flüssigem CO2 bei der Bauteilentfettung gearbeitet. Gründe dafür sind niedrigere Prozessdrücke und -temperaturen im Vergleich zu überkritischem CO2. Das verdeutlicht das CO2-Phasendiagramm. (Bild: Fraunhofer IPK)
Bild 1: Im Rahmen des Projekts Kodiwasch wurde mit flüssigem CO2 bei der Bauteilentfettung gearbeitet. Gründe dafür sind niedrigere Prozessdrücke und -temperaturen im Vergleich zu überkritischem CO2. Das verdeutlicht das CO2-Phasendiagramm. (Bild: Fraunhofer IPK)

Im Mai 2011 haben sich die Partner des VDI/VDE-Innonet-Projekts Kodiwasch zum offiziellen Abschlusstreffen in Berlin versammelt. Das Konsortium unter der wissenschaftlichen Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK), Berlin, und des Lehrstuhls für Feststoffverfahrenstechnik (FVT) der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat Erkenntnisse über die Reinigungsleistung und das Phasenverhalten von überkritischem und flüssigem Kohlendioxid (CO2) zusammengetragen. So wurde den Partnern auf dem Abschlusstreffen über wichtige Fortschritte bezüglich der Anwendung von flüssigem CO2 in industriellen Reinigungsanlagen berichtet.

Technisches CO2 bereits in vielen Anwendungen verbreitet

Technisches CO2 wird als Sekundärprodukt von vielen Lieferanten technischer Gase in unterschiedlicher Qualität angeboten. Es bietet viele grundsätzliche Vorteile und kommt bereits in unterschiedlichsten Industriebranchen zur Anwendung.

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Das deklarationsfreie CO2 wird in der Medizin- und Lebensmitteltechnik verwendet. Dort ist es als Strahlmittel, Kühlmedium, Prozess- oder Schutzgas weit verbreitet [1]. So gehört die Extraktion von Koffein aus Kaffeebohnen zu den wohl bekanntesten Anwendungen.

Die Teilereinigung mit komprimiertem CO2 hat ihren Ursprung in der Hochdruckextraktion zur Gewinnung von Naturextrakten. In der Metallbearbeitung befasste sich unter anderen das Forschungszentrum Karlsruhe mit der Öl- und Fettextraktion aus industriellen Schleifschlämmen, Spanabfällen sowie von Bauteilen [2]. Die Öl- und Fettextraktion mit überkritischem CO2 erfolgte dort bei Prozessdrücken von weit über 74 bar und Temperaturen über 31 °C (Bild 1).

Unpolares Lösemittel zur Reinigung geometrisch komplexer Bauteile

Komprimiertes CO2 kann als unpolares Lösemittel für Reinigungsaufgaben genutzt werden. Aufgrund der niedrigen Viskosität und Grenzflächenspannung eignet es sich besonders zur Reinigung poröser Halbzeuge und Bauteile mit komplexer Geometrie – zum Beispiel mit engen Kapillaren und Bohrungen.

Weil das Reinigungsmedium bei Umgebungsdruck ausschließlich gasförmig vorliegt, ist keine aufwendige Trocknung erforderlich. Es verbleiben keinerlei Reinigungsmittelrückstände. Gleiches gilt für die während der Reinigung entfernten Kontaminationen.

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