Kondensation

Kondensation kann sein:

• allgemein: Verdichtung; Zusammenpressung
• in der Physik:
  • Vorgang, bei dem eine Substanz von der gasförmigen in die flüssige Phase übergeht, siehe Verflüssigung
  • im weiteren Sinne: Übergang der Substanz in einen „dichteren“ Zustand, also von gasförmig in festen oder flüssigen Aggregatszustand, oder z. B. Verdickung einer Lösung durch Verdampfung des Lösungsmittels
• in der Astronomie: Verdichtung der interstellaren Materie zu einem Stern unter dem Einfluss der eigenen Schwerkraft und des abstoßenden Strahlungsdrucks umliegender Sterne, siehe Kondensation (Astronomie)
• in der Chemie: Reaktion, bei der aus mehreren Monomeren ein Polymer entsteht, wobei eine einfache Substanz (z. B. Wasser) abgespalten wird, siehe Kondensationsreaktion
• in der Informatik: Reorganisation einer Bibliothek, bestehend aus der physischen Entfernung von nicht mehr gültigen Programmen oder Datendateien, siehe Kondensation (Informatik)
• in der Sprachwissenschaft: Verdichtung von Sätzen durch die Verwendung von Nebensätzen in der Form von Halbsätzen, siehe Kondensation (Sprachwissenschaft)

Übergang des gasförmigen Aggregatszustands in den flüssigen • es ist der entgegengesetzte Vorgang des Verdampfens • tritt bei der Taupunkttemperatur ein • kann eintreten durch Abkühlung des Gases, wenn die Gasteilchen ausreichend nahe beieinander sind und Kondensationskerne vorhanden sind. • bei der Kondensation gibt die gasförmige Substanz Wärme an ihre Umgebung ab.

Prinzip

Kondensation ist ein Verfahren, mit dem Verdampfungen von Lösungsmitteln aus dem Abgasstrom durch Abkühlung unter den Taupunkt entfernt werden. In Abhängigkeit vom Temperaturbereich gibt es verschiedene Kondensationsverfahren:

• Kondensation mit Kühlmedium bis zur Kondensationstemperatur 25 °C,
• Kondensation mit Kältemittel bis zur Kondensationstemperatur 2 °C,
• Kondensation mit Salzlösung bis zur Kondensationstemperatur –10 °C,
• Kondensation mit Ammoniumsalzlösung bis zur Kondensationstemperatur –40 °C (einstufig), bzw. –60 °C (zweistufig),
• Kryokondensation bis zur Kondensationstemperatur –120 °C (in der Praxis oft von –40 bis –80 °C im Kondensationsgerät),
• Kondensation mit geschlossenem Zyklus aus inerten Gasen.

Kondensation erfolgt durch direkte oder indirekte Kühlung. Bei der direkten Kühlung handelt es sich um direkten Kontakt zwischen Gas und Kühlflüssigkeit, während bei der indirekten Kühlung ein Wärmetauscher eingesetzt wird. Vorzugsweise wird indirekte Kondensation angewandt, da direkte Kondensation einen zusätzlichen Trennstufe erfordert. Kondensationsanlagen sind unterschiedlich, von einfachen Einzelkondensatoren bis hin zu komplexen, mehrfach kondensierenden Anlagen, die mit dem Ziel der maximalen Wärme- und Dampf-Rückgewinnung konzipiert sind.

Kondensation mit geschlossenem Zyklus aus inerten Gasen ist für die Reinigung von Gasen mit hoher Dampfkonzentration vorgesehen. Ein konstanter Volumenanteil inertes Gases, meist Stickstoff, wird kontinuierlich um die Heiz- und Kondensationsanlage recycelt. Ein Teil der Stickstoff-Dampf-Mischung wird kontinuierlich in den Aufbereitungsmodul geleitet, in dem ein Satz von Wärmetauschern die Dämpfe kühlt und kondensiert.

Die Konstruktion und der Betrieb von Kondensatoren hängen stark vom Kühlmedium ab, das im Prozess verwendet wird. In Anlagen zur Kondensation mit Kühlflüssigkeit werden zwei Arten von Wärmetauschern verwendet:

Konventioneller Kesselwärmetauscher, der entweder mit Wasser oder mit Luft gekühlt wird. Die Effizienz der Kondensation kann durch einen zweistufigen Betrieb erhöht werden, indem Wasser in der ersten Stufe und eine gekühlte Flüssigkeit (Wasser, Salzlösung usw.) als Kühlmedium in der zweiten Stufe verwendet wird. Ein zweistufiges System besteht aus folgenden Teilen:

• Lüftung mit Wärmerückgewinnung, in der ein Strom gekühlter gereinigter Gase als Kühlmedium verwendet wird,
• Kühler zur weiteren Abkühlung des Gases mit einem Strom gekühlter gereinigter Luft oder mit einem Strom gefrorenen Wassers,
• Hauptkondensator,
• Ventile und Rohre.