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Vakuumentgasung

Vakuumentgasung. Ein Verfahren zum Absaugen von gelöstem Gas aus einer Flüssigkeit oder Paste. Durch Absenken des Drucks in einem Behälter mit der Masse.

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Wie funktioniert die Vakuumentgasung?

Die Entgasung von Flüssigkeiten, pastösen und feuchten Produkten ist eines der wichtigsten Anwendungsgebiete moderner Vakuumtechnologie.

Gase, Dämpfe und Feuchtigkeit werden dem verarbeiteten Material entzogen. Unter Vakuum. Das Ergebnis: eine höhere Produktqualität.

Ein Beispiel ist die Entgasung von Kunststoffen während der Extrusion.
Eingeschlossene Feuchtigkeit und Gase werden direkt an der Extruderschneckenzone abgesaugt. So wird eine deutliche Verbesserung der Struktur und der physikalischen Eigenschaften des Endprodukts erzielt.

Busch Vakuumtechnologie für die Entgasung

Wir bieten eine Reihe standardisierter Vakuumsysteme an, die speziell für Extrusionsprozesse entworfen wurden. Sie umfassen Abscheider/Filtereinheiten zur Kondensation der abgesaugten Dämpfe und Gase.

Unsere Projektingenieure empfehlen Ihnen das optimale System. Präzise auf Ihren Extruderdurchsatz und Ihr Rohmaterial abgestimmt.

Erfahren Sie mehr über Vakuumentgasung

Was ist Vakuumentgasung?

Jede Substanz verändert ihren Zustand je nach Temperatur und Druck. Stoffgemische können somit getrennt werden, wenn die Stoffe einen unterschiedlichen Verdampfungspunkt haben. Unter Vakuum ist Verdampfung bei niedrigeren Temperaturen möglich. Bei der Entgasung können so gelöste Gase aus Flüssigkeiten, insbesondere Wasser oder wässrigen Lösungen, entfernt werden.

Nach dem Henry-Gesetz ist die Menge des gelösten Gases in einer Flüssigkeit proportional zum Partialdruck. Wenn also eine Lösung unter reduzierten Druck gesetzt wird, ist das Gas weniger löslich. Sonikation und Rühren unter vermindertem Druck können in der Regel die Effizienz des Prozesses steigern. Dieses Verfahren wird häufig als Vakuumentgasung oder kurz Entgasung bezeichnet.

Wie funktioniert ein Vakuumentgasungssystem?

Systeme zur Vakuumentgasung sind häufig eine Kombination aus einer Vakuumpumpe und einer Falle. Die Vakuumpumpe reduziert den Druck im System. Die Falle schützt die Vakuumpumpe, indem sie verhindert, dass Flüssigkeiten und Partikel hinein gelangen. In Prozessen mit einer großen Menge kondensierbarer Gase kann ein Kondensator eingesetzt werden. Dieser kann je nach Anforderung vor oder nach der Vakuumpumpe installiert werden.

Wozu wird Vakuum bei der Entgasung eingesetzt?

Vakuum wird in Entgasungsanlagen wie Extrudern, Kolonnen oder Mischern eingesetzt. Die Vakuumentgasung spielt eine wichtige Rolle in verschiedenen Anwendungen wie beispielsweise:

  • Meerwasserentgasung auf Offshore-Plattformen
  • Entgasung von Cremes und Pasten vor der Abfüllung
  • Entgasung von Lösemitteln in der chemischen Industrie zur Vermeidung von Nebenreaktionen
  • Stahl- und Metallentgasung zur Herstellung reinerer Qualität
  • Entgasung von Kunststoff zur Geruchsreduzierung und Verbesserung der Transparenz und Beständigkeit des Produkts

Vakuumentgasung ist nur möglich, wenn die zu trennenden Substanzen unterschiedliche Verdampfungspunkte aufweisen.

Welche Vorteile bietet die Vakuumentgasung gegenüber anderen Entgasungstechniken?

Unter Vakuum kann die Verdampfung des Gases bei niedriger Temperatur stattfinden. Dies bietet mehrere Vorteile:

  • Energieeinsparungen im Vergleich zur thermischen Entgasung
  • Zeit- und Energieeinsparungen gegenüber Pump-Gefrier-Tau-Zyklen
  • Geringere Investitionskosten gegenüber der Membran-Entgasung
  • Geringerer Inertgas-Verbrauch als beim Durchblasen
  • Schutz der Stoffe vor thermischer Degradation
  • Trennung von Komponenten unter definierten physikalischen Bedingungen
  • Kontrollierte Handhabung der Gasportionen
  • Kontrolle und mögliche Reproduktion der Prozessbedingungen

Welche Vakuumpumpen sind am besten geeignet für die Entgasung?

Eine wichtige Voraussetzung für die Auswahl der richtigen Vakuumpumpe für die Entgasung ist, dass sie den für den Prozess erforderlichen Druckbereich erreicht. Darüber hinaus sollte die Vakuumpumpe in der Lage sein, Flüssigkeiten und kleine Partikel zu handhaben.

Vakuumpumpen, die typischerweise für die Vakuumentgasung eingesetzt werden,sind Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen,Klauen-Vakuumpumpen und trockeneSchrauben-Vakuumpumpen.

Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen sind die ideale Wahl für die Vakuumentgasung, da die Vakuumpumpe häufig in Kontakt mit kondensierbaren Dämpfen kommt. Das Kondensieren solcher Dämpfe im Flüssigkeitsring ist sehr effizient. Trockene Schrauben-Vakuumpumpen bieten sich an, wenn Dämpfe ohne Verunreinigungen aufgewertet werden können. Ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen eignen sich hervorragend, wenn Ansammlungen im Öl vermieden werden können.

Welches sind die besten Vakuumpumpen von Busch für die Entgasung?

Die Wahl der Vakuumpumpe hängt von den Anforderungen des jeweiligen Prozesses ab. Die am besten geeigneten und bewährten Busch Produkte für die Entgasung sindMINK ,COBRA , DOLPHIN ,HUCKEPACK und R5.

Welche Beispiele gibt es für den Einsatz der Vakuumtechnologie von Busch bei der Entgasung?

Lösungen von Busch werden für alle Arten der Entgasung eingesetzt. DOPHIN Vakuumpumpen beispielsweise spielen eine wichtige Rolle bei der Meerwasserentgasung auf Offshore-Plattformen oder bei der Entgasung von Sprudelwasser. Trockenlaufende Schrauben-Vakuumpumpen werden in der Pharma- und Kosmetikindustrie zum Entgasen von Cremes und Pasten eingesetzt. Unsere Vakuumtechnologie kommt auch bei der Kunststoffentgasung in Compoundierverfahren sowie bei der Wasserentgasung für Recyclingverfahren und in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz. Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet ist die Entgasung von Lösungsmitteln in der Chemieindustrie, um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden. Aber auch die Entgasung von Stahl und Metall, zur Erzielung einer reineren Qualität.

Was sind die wichtigsten Aspekte, die beim Kauf einer Vakuumentgasungsanlage zu beachten sind?

Um die Lösung für die Vakuumentgasung zu finden, die Ihren Anforderungen am besten entspricht, sollten Sie Folgendes berücksichtigen:

  • Anzahl der zu entfernenden gelösten Gase
  • Menge oder Volumenstrom der entfernten Gase
  • Erforderlicher System-Druck
  • Betriebstemperatur des Systems
  • Systemvolumen
  • Erforderliche Zeit bis zum Erreichen des System-Drucks
  • Auftretende Leckage im System
  • Verfügbarer Druck, Temperatur und Durchfluss des Dampfes
  • Verfügbare Temperatur und Durchfluss des Kühlwassers
  • Dampf- und Stromkosten

Mit den PLASTEX Entgasungssystemen von Busch haben wir die richtige Wahl hinsichtlich Betriebssicherheit, Wartungsaufwand und Wirtschaftlichkeit getroffen.
POLYCOMP GMBH

Schmelzeentgasung

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Die Bada AG stellt hochwertige technische Thermoplaste und thermoplastische Elastomere für unterschiedliche Branchen her. Im Jahr 2001 war die Bada AG eine der ersten Firmen überhaupt, die für die Entgasung der Schmelze beim Extrudieren die damals neu auf den Markt gekommene MINK Klauentechnologie eingesetzt hat.

Der Austausch der bisher verwendeten Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen durch trockene Klauen-Vakuumpumpen der MINK Familie ermöglichte es, Gase und Dämpfe aus der Schmelze ohne Betriebsflüssigkeit abzusaugen.

Bei MINK Vakuumpumpen muss kein Wasser zugeführt oder abgelassen werden, und es ist auch kein Kühlwasserkreislauf erforderlich. Damit entfallen alle damit verbundenen Kosten wie Installation, Verbrauch, Kontrolle und Wartung der Wasserversorgung.

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Vakuumentgasung in der Kunststoffindustrie

Die Extrusion ist ein gängiges Verfahren in der Kunststoffindustrie zum Schmelzen, Mischen und Homogenisieren von Kunststoffen. Dabei wird das Ausgangsmaterial mittels einer Schneckenschraube in einer beheizten Trommel transportiert. Dort wird der Kunststoff durch Reibung und Hitze zu einer zähflüssigen Flüssigkeit geschmolzen. Diese wird anschließend durch eine Düse in die endgültige Form gepresst.

Die Restfeuchtigkeit verdampft während des Schmelzprozesses im Extruder. Aufgrund der Temperatur- und Druckerhöhung können Gase aus dem Kunststoff sublimieren.

Vakuum stellt sicher, dass diese eingeschlossenen Dämpfe und Gase zuverlässig aus der Schmelze extrahiert werden. Für ein hochwertiges Endprodukt ohne Einschlüsse oder andere Mängel.

Wasserentgasung

Jede Quelle besitzt eine einzigartige Mischung aus gelösten Mineralien und Gasen. In hohen Mengen können einige davon jedoch Probleme bereiten. Vakuumentgasung sorgt dafür, dass unerwünschte Gase entfernt werden und das Wasser alle erforderlichen Standards erfüllt.

In Wasseraufbereitungsanlagen wird Vakuumentgasung zur Aufbereitung von Trinkwasser eingesetzt. Gase wie Methan und Schwefelwasserstoff, die dem Trinkwasser einen unangenehmen Geschmack und Geruch verleihen und eine Gefahr für unsere Gesundheit darstellen können, werden entfernt.

Auch in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion wird das eingesetzte Wasser entgast, um ein hochwertiges Endprodukt zu erhalten. Jedoch werden nicht nur die Gase entfernt, die das Wasser ungenießbar machen. Auch überschüssiges Kohlendioxid und Sauerstoff werden entgast, da diese zu Oxidation und Korrosion in Rohrleitungen führen können.

Vakuumentgasung in der Getränkeindustrie

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Die Rheinfelsquellen H. Hövelmann GmbH & Co. KG ist einer der größten privaten Brunnen in Deutschland.
An allen Abfüllanlagen waren zur Entgasung des Brunnenwassers Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen eingesetzt. Der Energie- und Wasserverbrauch war enorm.

Versuchsweise wurde eine MINK Klauen-Vakuumpumpe in einer Anlage installiert. Mit großem Erfolg. Die Rheinfelsquellen haben ihr Ziel erreicht, den Wasserverbrauch massiv zu senken. Und schließlich wurden drei weitere Abfüllanlagen auf diese moderne Vakuumtechnologie umgerüstet.

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Anwendungen, bei denen die Vakuumentgasung zum Einsatz kommt

Vakuumentgasung in der Kunststoffindustrie

Die Extrusion ist ein gängiges Verfahren in der Kunststoffindustrie zum Schmelzen, Mischen und Homogenisieren von Kunststoffen. Dabei wird das Ausgangsmaterial mittels einer Schneckenschraube in einer beheizten Trommel transportiert. Dort wird der Kunststoff durch Reibung und Hitze zu einer zähflüssigen Flüssigkeit geschmolzen. Diese wird anschließend durch eine Düse in die endgültige Form gepresst.

Die Restfeuchtigkeit verdampft während des Schmelzprozesses im Extruder. Aufgrund der Temperatur- und Druckerhöhung können Gase aus dem Kunststoff sublimieren.

Vakuum stellt sicher, dass diese eingeschlossenen Dämpfe und Gase zuverlässig aus der Schmelze extrahiert werden. Für ein hochwertiges Endprodukt ohne Einschlüsse oder andere Mängel.

Vakuumentgasung in der Stahlindustrie

Die Vakuumentgasung ist zum unverzichtbaren Prozess in der modernen Stahlproduktion geworden. Nur so können bestimmt Qualitätsstufen hochbelastbarer Stahllegierungen überhaupt produziert werden. Diese kommen dann in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Eisenbahnbranche zum Einsatz.

Während des Produktionsprozesses kann geschmolzener Stahl mit überschüssigem Wasser- oder Kohlenstoff verunreinigt werden. Diese Mängel beeinträchtigen die Qualität und Leistungsfähigkeit des Stahls und machen ihn weniger duktil und dadurch auch weniger gut formbar.

Früher musste der Stahl vor dem Entzug von Wasserstoff langsam abkühlen. Dadurch verlängerte sich der Herstellungsprozess. Heute hingegen wird Wasserstoff unter Vakuum entzogen. Zur schnelleren Herstellung von hochwertigem Stahl mit präzise definierten Eigenschaften.

Unsere Lösungen

Vakuumentgasung in der Öl- und Gasindustrie

Die Vakuumentlüftung ist eine weitverbreitete Methode in der modernen Öl- und Gasindustrie. Füllkörpertürme werden kontinuierlich mithilfe von Vakuumsystemen entlüftet. So werden Sauerstoff und andere Gase entzogen.

Bei der Offshore-Erdölgewinnung ist das Einspritzen von Meerwasser in die Ölquelle ein unverzichtbarer Vorgang. Oftmals stellt es den ausschlaggebenden Faktor für das dauerhafte Erzielen wirtschaftlicher Fördermengen dar.

Das verwendete Wasser muss allerdings vorher entlüftet werden. Anderenfalls würde sich der Sauerstoff negativ auf die Systeme zum Sulfatentzug auswirken. Alles für eine stabile und wirtschaftliche Produktion.

Unsere Lösungen

Vakuumentgasung in der Getränkeindustrie

Bei vielen Getränken ist eine exakt definierte Menge an gelöstem Kohlendioxid unerlässlich. Dies betrifft nicht nur die Mineralwasserproduktion, sondern auch Softdrinks oder Bier. Die Menge an CO₂im Quellwasser kann jedoch variieren.

Um diesem Problem zu begegnen, sind mehrere Prozesse erforderlich. Bei jedem einzelnen Schritt spielt Vakuum eine wichtige Rolle.

DasCO₂ wird dem Quellwasser zunächst durch ein Vakuumentlüftungssystem entzogen. Anschließend wird es abgekühlt und verflüssigt. Bei der Abfüllung wird es schließlich dem Endprodukt in genau dosierter Menge wieder zugeführt. Für konstante Qualität und beste Erfrischung.

Die Vakuumentgasung in der Praxis

  • Recycling von Plastikflaschen mit Vakuumpumpen von Busch

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    Plastikmüll weht in die Gewässer und verschmutzt die Weltmeere. Tiere sterben daran oder fressen winzige Plastikteilchen, und schließlich gelangt Plastik auch in die menschliche Nahrungskette. Ein Kunde von Busch Vacuum Solutions USA stellt Fasern für die Textilindustrie aus Plastikflaschen her, die achtlos in die Umwelt geworfen wurden.

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  • Optimale Wassereigenschaften im Fernwärmenetz dank modernster Vakuumtechnologie

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    Elektrizitätswerke Mittelbaden AG & Co. KG

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    Wienerberger GmbH

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