DE4441797A1 - Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes - Google Patents
Verfahren zum Begasen eines BehandlungsraumesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begasen eines
Behandlungsraumes zur Schädlingsbekämpfung mittels
Inertgas, wie Stickstoff, Kohlendioxid oder Argon oder
einer Mischung hieraus, wobei das Inertgas-Luftgemisch
(Kreislaufgas) im Kreislauf durch den Behandlungsraum und
einen Katalysator gefördert wird, der dem Kreislaufgas
Sauerstoff entzieht.
Ein derartiges Verfahren ist in der DE 43 08 585 A1
beschrieben. Um den Einsatz von toxischen
Behandlungsgasen zu vermeiden, wird ein Inertgas, wie
Stickstoff, Kohlendioxid oder eine Mischung hieraus
verwendet. In der Inertgas-Luftatmosphäre sterben die
Schädlinge ab. Die nötige Einwirkungsdauer ist lang im
Vergleich zur Verwendung von toxischen Gasen. Während der
Einwirkungsdauer steigt die Rest-Sauerstoffkonzentration
im Behandlungsraum wegen unvermeidlicher Undichtigkeiten.
Ein solcher Behandlungsraum ist beispielsweise eine aus
Folien oder Platten aufgebaute Kammer, in der sich die
von Schädlingen befallenen Gegenstände, insbesondere
Kunstgegenstände, befinden. Die Konzentration wird
während der Einwirkungsdauer gemessen.
In der DE 43 08 585 A1 ist die Verwendung eines Apparates
zum Sauerstoffentzug vorgeschlagen. Durch diesen wird
mittels eines Gebläses das Behandlungsgas geführt. Der
Apparat entzieht diesem Sauerstoff. Das vom Sauerstoff
befreite Behandlungsgas wird in den Behandlungsraum
zurückgeführt.
Die Temperatur in der Kammer soll einerseits hoch sein,
da eine hohe Temperatur das Absterben der Schädlinge
begünstigt. Andererseits darf sie nicht so hoch sein, daß
die Kunstgegenstände Schädigungen erleiden. Eine
Temperatur von 26°C erscheint günstig.
Schwankungen der Luftfeuchtigkeit in dem Behandlungsraum
sind ebenfalls eine Gefahr für die befallenen
Kunstgegenstände. Es wird deshalb die Feuchtigkeit im
Behandlungsraum gemessen und die Feuchtigkeit wird
mittels eines Befeuchters bzw. Entfeuchters bei einem
Sollwert gehalten.
In der Zeitschrift "Restaurator 11, 1990", S. 22 bis 33
ist ein Verfahren zum Bekämpfen in Insekten beschrieben.
Dabei wird der Kammer Stickstoff mit einer relativen
Feuchte von etwa 45% und einer Raumtemperatur von etwa
25°C zugeführt. Ein geregeltes oder gesteuertes
Nachdosieren von Stickstoff während der Einwirkungsdauer
ist nicht vorgesehen. In der Behandlungskammer ist ein
sauerstoffabsorbierendes Mittel gelagert, welches während
der Einwirkungsdauer der Behandlungsgasatmosphäre
gegebenenfalls Sauerstoff entzieht. Bei großvolumigen
Innenräumen sind entsprechend große Mengen dieses Mittels
nötig.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist auch in der
älteren Patentanmeldung P 44 10 116 beschrieben. Bei
einer zu hohen Rest-Sauerstoffkonzentration in der
Behandlungskammer wird das Behandlungsgas abgesaugt und
über eine Sauerstoff-Trennanlage, beispielsweise
aktiviertes Eisen, einen katalytischen Sauerstoffänger
oder eine Membran-Trennanlage oder ein Molekularsieb,
geleitet. Der Inertgasanteil wird in die Kammer
zurückgeführt. Die Sauerstoff-Trennanlage kann während
der Einwirkungsdauer kontinuierlich in Betrieb sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Verfahrensparameter,
wie Restsauerstoffkonzentration, Temperatur und
Feuchtigkeit, bei den Sollwerten zu halten und den
Sauerstoffentzug zu verbessern.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß dem
Kreislaufgas Wasserstoff zugeführt wird, wobei der
Sauerstoff des Kreislaufgases mit dem Wasserstoff Wasser
bildet, und daß das so gebildete Wasser im Bedarfsfall
ganz oder teilweise zum Befeuchten der
Behandlungsraumatmosphäre verwendet wird.
Durch das Zuführen von Wasserstoff zum Kreislaufgas wird
dem Kreislaufgas Sauerstoff auf einfache Weise entzogen,
so daß die Restsauerstoffkonzentration im Behandlungsraum
auf einen zum Abtöten der Schädlinge nötigen, niedrigen
Wert gebracht werden kann bzw. bei diesem Wert gehalten
werden kann, auch wenn Sauerstoff mit der Umgebungsluft
in den Behandlungsraum eindringt. Bei dem Verfahren
bilden sich keine unerwünschten Produkte. Es entsteht
lediglich Wasser. Dieses wird zum Befeuchten der
Atmosphäre des Behandlungsraumes verwendet, wenn die
Atmosphärenfeuchtigkeit während der Einwirkungsdauer zu
trocken wird. Eine zu trockene Atmosphäre würde die zu
behandelnden Gegenstände, insbesondere Kunstgegenstände
schädigen.
In einer Ausführung der Erfindung wird als Katalysator
aktiviertes Kupfer verwendet, das mit dem Sauerstoff des
Kreislaufgases Kupferoxid bildet, wobei der dem
Kupferoxid zugeführte Wasserstoff das Kupfer unter
Bildung von Wasser regeneriert.
In der Sauerstoff-Absorptionsphase entzieht der
Katalysator dem Kreislaufgas Sauerstoff, wonach das vom
Sauerstoff befreite Inertgas wieder dem Behandlungsraum
zugeführt wird. Im Laufe der Einwirkungsdauer wird der
Katalysator verbraucht. Er muß jedoch danach nicht
ausgewechselt werden, sondern wird durch das Zuführen von
Wasserstoff regeneriert. Diese Regenerierung kann während
der Einwirkungsdauer des Inertgases auf die befallenen
Gegenstände mehrmals erfolgen. Die Regenerierung ist
einfach steuer- bzw. regelbar. Es kann deshalb auch ein
Katalysator mit entsprechend kleiner Bauweise vorgesehen
sein. Bei der Regenerierung fallen keine schwer
behandelbaren Produkte an. Bei der Regenerierung bildet
sich wieder das für den weiteren Sauerstoffentzug nötige
Kupfer und Wasser.
Diese Wasserbildung ist besonders vorteilhaft, weil das
Wasser zur Befeuchtung des Kreislaufgases verwendet
werden kann, was dann geschieht, wenn die Feuchtigkeit in
dem Behandlungsraum einen Sollwert unterschreitet. Die
Regenerierung und das Befeuchten des in den
Behandlungsraum zurückgeführten Inertgases müssen nicht
gleichzeitig erfolgen, sondern können im jeweiligen
Bedarfsfall eingeleitet werden.
Das aktivierte Kupfer ist zwar kein Katalysator im
strengen Sinne; es wird aber bei der Reaktion von
Kupferoxid mit Wasserstoff bei der Regeneration wieder
zurückgebildet, so daß es pauschal betrachtet als
Katalysator anzusehen ist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird der
Katalysator in der Sauerstoff-Absorptionsphase und/oder
der Regenerationsphase beheizt. Dadurch beschleunigen
sich die Vorgänge. Um zu vermeiden, daß die Temperatur im
Behandlungsraum infolge der Beheizung des Kreislaufgases
zu hoch wird, wird das Kreislaufgas hinter dem
Katalysator durch einen Kühler geleitet.
Parallel zum Kühler kann eine Umgehungsleitung vorgesehen
sein, durch die befeuchtetes, von Sauerstoff befreites
Kreislaufgas in den Behandlungsraum geführt wird, wenn
dessen Feuchtigkeit oder Temperatur erhöht werden soll.
In Weiterbildung der Erfindung ist dem Katalysator
wenigstens ein zweiter Katalysator parallelgeschaltet,
wobei die Katalysatoren wechselweise in der Sauerstoff-
Absorptionsphase und in der Regenerationsphase betrieben
werden. Es ist dadurch möglich, die Sauerstoffabsorption
während der Einwirkungsdauer kontinuierlich
durchzuführen.
Eine andere Ausführung der Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, daß der Katalysator mit Platin oder
Palladium arbeitet und daß der dem Kreislaufgas
zugeführte Wasserstoff am Katalysator mit dem Sauerstoff
des Kreislaufgases Wasser bildet. Hier wirkt das Platin
bzw. Palladium als echter Katalysator. Eine Beheizung des
Katalysators ist nicht unbedingt erforderlich. Im übrigen
ergeben sich auch hier die oben genannten Vorteile.
Ein weiterer Vorteil der Kreislaufführung des Inertgases
besteht darin, daß sich im Behandlungsraum eine
gleichmäßige Gasverteilung hinsichtlich Konzentration,
Feuchtigkeit und Temperatur einstellt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung. Die Fig. 1 und 2 zeigen Anlagen zur
Durchführung des Verfahrens schematisch.
In einem möglichst luftdichten Behandlungsraum (1) sind
von Schädlingen befallene Gegenstände oder Güter
untergebracht. Der Behandlungsraum (1) kann eine aus
Folien oder Platten aufgebaute Kammer oder ein
Gebäuderaum sein. Die Gegenstände bzw. Güter sind
Kunstgegenstände oder Vorräte.
Das dem Behandlungsraum (1) zuzuführende Inertgas,
beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff, ist in einem
Druckbehälter (2) in verdichteter Form bereitgestellt.
Statt des Druckbehälters kann auch ein entsprechender
Gasgenerator vorgesehen sein, der das Inertgas erzeugt.
Zum Abtöten der Schädlinge ist bei der Verwendung von
Kohlendioxid als Behandlungsgas eine Rest-
Sauerstoffkonzentration von 10-8 Vol.-% gewünscht. Bei
der Verwendung von Argon oder Stickstoff ist eine Rest-
Sauerstoffkonzentration von etwa 4 Vol.-% bis 0,1 Vol.-%
oder niedriger gewünscht. Im Falle von Stickstoff kann
auch auf den Druckbehälter (2) oder Gasgenerator von
Anfang an verzichtet werden, da in der Luft bereits ca.
78 Vol.-% Stickstoff vorliegen.
In dem Behandlungsraum (1) ist ein Fühler (3) zur Erfassung
der Rest-Sauerstoffkonzentration sowie ein
Temperaturfühler (4) und ein Feuchtefühler (5) angeordnet.
Die Fühler (3, 4, 5) sind an eine nicht näher dargestellte
Regelelektronik angeschlossen, die in Abhängigkeit von
den Meßwerten und eingestellten Sollwerten die weiter
unten näher beschriebenen Aggregate und die
Inertgaszuführung aus dem Druckbehälter (2) steuert.
An dem Behandlungsraum (1) sind an voneinander weit
entfernten Stellen eine Vorlauf-Gasleitung (6) und eine
Rücklauf-Gasleitung (7) angeschlossen. Zwischen der
Vorlaufleitung (6) und der Rücklaufleitung (7) liegt ein
Katalysator (8). Dieser arbeitet bei der Ausführung nach
Fig. 1 mit Kupfer in einer fein verteilten Form mit
möglichst großer aktiver Oberfläche. Ein solches
Kupfermaterial ist marktbekannt. Dabei ist Kupfer auf
stabile Grundkörper (Träger) aufgebracht. Der
Katalysator (8) ist mittels einer Heizeinrichtung (9)
beheizbar, um die unten näher beschriebenen Vorgänge zu
beschleunigen und auch tiefer liegende Bereiche im
Katalysatormaterial auszunutzen.
In der Rücklaufleitung (7) ist eine Fördereinrichtung (10),
beispielsweise ein Kompressor, angeordnet. Zwischen dem
Kompressor (10) und dem Katalysator (8) liegt ein Gaskühler
(11). Diesem ist eine Umgehungsleitung (12)
parallelgeschaltet. Zwischen die Vorlaufleitung (6) und
die Rücklaufleitung (7) sind außerdem ein Trockner (13) und
ein Bypaß (14) geschaltet.
An den Katalysator (8) ist ein Druckbehälter (15)
angeschlossen, der Wasserstoff enthält. Vorzugsweise
enthält der Druckbehälter (15) ein handelsübliches
Formiergas mit etwa 5% Wasserstoff und 95% Stickstoff
oder mit etwa 10% Wasserstoff und 90% Stickstoff. Ein
solches Formiergas hat den Vorteil, daß es nicht brennbar
ist und die Reaktion im Katalysator (8) nicht zu heftig
abläuft. Anstelle des Druckbehälters (15) könnte auch ein
Wasserstoffgenerator vorgesehen sein, der durch
Elektrolyse von Wasser Wasserstoff erzeugt. Die
notwendige elektrische Energie hierfür und zum Betrieb
der übrigen elektrischen Einrichtungen könnte durch
Solarkollektoren gewonnen werden. Bei Argon-Begasungen
können Wasserstoff-Argon (5 : 95 oder 10 : 90) verwendet
werden. Es kann auch Argon aus Behältern mit Wasserstoff
über "Flow-Controler" (Durchflußregler) oder Kohlendioxid
mit Wasserstoff über "Flow-Controler" oder Stickstoff aus
Behältern oder aus Gasgeneratoren mit Wasserstoff über
"Flow-Controler" gemischt werden. Sie ersetzen dann den
Behälter (15), falls Argon, Stickstoff oder Kohlendioxid
als Inertgase verwendet werden sollen. Kohlendioxid
reagiert mit dem Katalysator bei den vorgesehenen
Temperaturen übrigens nicht.
An den Katalysator (8) ist weiterhin ein in die Umgebung
mündender Auslaß (16) angeschlossen. Dieser liegt beim
Ausführungsbeispiel in Strömungsrichtung des Gases vor
dem Gaskühler (11). Er könnte auch nach diesem vorgesehen
sein.
Dem Katalysator (8) ist ein weiterer, gleicher Katalysator
(8′) mit einer Heizeinrichtung (9′) parallelgeschaltet.
Ventile (17 bis 25) dienen der Steuerung des Gasstromes
durch die betreffenden Leitungen. Die Leitungen sind
Metallrohre, insbesondere Kupferrohre, da die
Sauerstoffdurchlässigkeit wesentlich kleiner ist als bei
Kunststoffrohren. Die Leistung des Kompressors (10) ist so
ausgelegt, daß er den Strömungswiderstand der
Rohrleitungen überwindet, jedoch in der Kammer (1) keinen
zu hohen Überdruck erzeugt. Durch eine Regelungs- und
Sicherungseinrichtung kann dies gewährleistet werden.
Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung nach
Fig. 1 ist im wesentlichen folgende:
Während der Einwirkungsdauer läuft der Kompressor (10) und
fördert Inertgas-Luftgemisch im Kreislauf (Kreislaufgas)
durch den Behandlungsraum (1), die Vorlaufleitung (6), den
Katalysator (8) und/oder die Bypaßleitung (24), durch die
Rücklaufleitung (7) zurück in den Behandlungsraum (1).
Durch die ständige Luftströmung ist eine gleichmäßige
Gasverteilung in dem Behandlungsraum (1) gewährleistet.
Die Teilströmung durch den Bypaß (14), die größer ist als
die Teilströmung durch den Katalysator (8), ermöglicht es,
den Katalysator (8) nur mit einem Teil des Kreislaufgases
zu beaufschlagen. Dies kann bei CO₂ oder CO₂-
Mischbegasungen wichtig sein, da die Sauerstoff-
Restkonzentration hier nicht so niedrig sein muß, wie im
Gegensatz hierzu bei Stickstoff- oder Argon-Begasungen.
Es braucht also nur ein Teil des Kreislaufgases über den
Katalysator (8) geführt werden.
Im Laufe der Einwirkungsdauer wird die Rest-
Sauerstoffkonzentration im Behandlungsraum (1) steigen,
weil Luftsauerstoff in den Behandlungsraum (1)
eindiffundiert oder Undichtigkeiten im System bestehen
oder es soll nach dem Abdichten des Behandlungsraumes (1)
einfach der Luft im Behandlungsraumes (1) der Sauerstoff
entzogen werden. Ist der Behandlungsraum (1) z. B. ein Zelt
oder eine Folienhülle, kann bei Stickstoffbegasung
vollständig auf den Inertgasbehälter (2) verzichtet
werden. Der Restsauerstoff oder ursprüngliche
Luftsauerstoff gelangt in den Katalysator (8), wobei sich
dessen Kupfer zu Kupferoxid umsetzt:
O₂ + 2 Cu → 2 CuO.
Der Restsauerstoff wird also im Katalysator (8)
zurückgehalten und das Inertgas gelangt vom Sauerstoff
vollständig oder teilweise befreit in den
Behandlungsraum (1) zurück. Es kann z. B. bei zu starken
Unterdruck aus dem Druckbehälter (2) durch Öffnen des
Ventils (25) Inertgas nachdosiert werden, was durch den
Sauerstoffentzug notwendig werden kann.
Zur Beschleunigung der genannten Umsetzung ist der
Katalysator (8) beispielsweise auf etwa 200°C erwärmt.
Dementsprechend heiß ist das vom Sauerstoff befreite
Inertgas. Um zu vermeiden, daß dadurch die Temperatur in
dem Behandlungsraum (1), deren Sollwert bei etwa 25°C
liegt, zu stark erwärmt wird, wird das Inertgas über den
Gaskühler (11) geleitet.
Ist die Umsetzung von Kupfer in Kupferoxid beendet, oder
nach einer erfahrungsgemäß passenden Zeitspanne oder
verlangt der Feuchtefühler (5) eine Befeuchtung des
Kreislaufgases, wird der Katalysator (8) regeneriert.
Hierzu werden die Ventile (17, 18) geschlossen und die
Ventile (19, 20) geöffnet. Es gelangt nun Wasserstoff aus
dem Druckbehälter (15) in den Katalysator (8). Dessen
Beheizung kann auf etwa 110°C herabgesetzt werden. Im
Katalysator (8) wirkt der Wasserstoff auf das Kupferoxid,
das sich nach der Formel:
CuO + H₂ → Cu + H₂O
CuO + H₂ → Cu + H₂O
zu Kupfer und Wasser umsetzt, wobei das Wasser wenigstens
teilweise dampfförmig vorliegt. Der Wasserdampf entweicht
über den Auslaß (16) ins Freie. Bei der genannten Reaktion
ist günstig, daß der Wasserstoff nicht mit molekularem
Sauerstoff sondern mit CuO reagiert. Es ist also keine
Knallgasbildung zu befürchten.
Es können auch Betriebsfälle auftreten, in denen die
Feuchtigkeit der Atmosphäre in dem Behandlungsraum (1) zu
niedrig ist. Eine zu trockene Atmosphäre, insbesondere
ein plötzliches Austrocknen, ist für die im
Behandlungsraum (1) befindlichen Kunstgegenstände
ungünstig, da sie dabei selbst austrocknen können. Um
eine zu trockene Atmosphäre zu vermeiden, wird ebenfalls
obige Reaktion ausgenutzt. Zum Befeuchten des
Kreislaufgases wird durch Öffnen des Ventils (19) dem
Katalysator (8) Wasserstoff zugeführt, der mit dem im
Katalysator (8) vorhandenen Kupferoxid Wasserdampf bildet.
Dieser gelangt bei geschlossenem Ventil (20) und
geöffnetem Ventil (18) mit dem Kreislaufgas in den
Behandlungsraum (1). Um zu vermeiden, daß der Wasserdampf
im Gaskühler (11) kondensiert, wird das Ventil (21)
geschlossen und das Ventil (22) geöffnet, so daß das
befeuchtete Kreislaufgas durch die Umgehungsleitung (12)
strömt. Das Umgehen des Gaskühlers (11) führt dabei nicht
zwangsläufig zu einer Übertemperatur im Behandlungsraum
(1), da der Vorgang des Befeuchtens nur kurz dauert und
der erwärmte, befeuchtete Teilstrom mit dem - nicht
erwärmten - den Bypaß (14) durchströmenden Teilstrom
gemischt wird. Das befeuchtete Inertgas kann jedoch auch
durch den Gaskühler (11) geleitet werden, wenn in diesem
nur ein Teil des Wasserdampfes auskondensiert.
Ist in einem anderen Betriebszustand die Feuchtigkeit im
Behandlungsraum zu hoch, dann kann der Kreislaufstrom
durch Öffnen des Ventils (23) über den Trockner (13)
geleitet werden.
Ergibt sich in einem anderen Betriebsfall im
Behandlungsraum (1) eine zu niedrige Temperatur, was der
Temperaturfühler (4) erfaßt, dann kann das Kreislaufgas
mittels einer zusätzlichen Wärmequelle (26) erwärmt
werden. Es ist jedoch auch möglich, das Kreislaufgas
teilweise durch den Gaskühler (11) und teilweise durch die
Umgehungsleitung (12) strömen zu lassen, oder das Ventil
(21) ganz zu schließen, um ein Kühlen zu vermeiden oder
auch den Bypaßfluß über den Bypaß (14) durch das
Ventil (24) zu drosseln oder ganz zu schließen. Das
Ventil (23) und das Ventil (27) sollten dann ebenfalls
geschlossen sein.
Die Absorptionsphase und die Regenerationsphase finden am
Katalysator (8) jeweils nacheinander statt. Während der
Regenerationsphase kann also die Rest-
Sauerstoffkonzentration des Kreislaufgases nicht gesenkt
werden. Um einen kontinuierlichen Entzug von Sauerstoff
im Kreislaufgas zu gewährleisten, dient der weitere
Katalysator (8′). In der Regenerationsphase des
Katalysators (8) sind die Ventile (17, 18) geschlossen und
die Ventile (19, 20) wie oben beschrieben geöffnet. Beim
Katalysator (8′) sind die Ventile (17′, 18′) geöffnet. Die
Ventile (19′, 20′) sind geschlossen, so daß der Katalysator
(8′) in der Absorptionsphase arbeitet, wobei das
Kreislaufgas nun über ihn geführt wird. Nach der
Regenerationsphase des Katalysators (8) werden die Ventile
(17, 18) geöffnet und die Ventile (19, 20) geschlossen. Die
Ventile (17′, 18′) werden geschlossen, so daß nun der
Katalysator (8′) - nach Öffnen der Ventile (19′, 20′) - in
der Regenerationsphase arbeiten kann. Auch mittels des
Katalysators (8′) ist die beschriebene Befeuchtung des
Kreislaufgases möglich.
Der Kompressor (10) ist beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 in die Rücklaufleitung (7) geschaltet. Er kann
jedoch auch in die Vorlaufleitung (6) geschaltet sein.
Falls die Gefahr besteht, daß die Temperatur im
Behandlungsraum (1) trotz des Gaskühlers (11) und der an
sich schon kühlenden Rohrleitungen den Sollwert
übersteigt, kann ein zusätzliches Kühlaggregat vorgesehen
sein. Die Ventile (19, 19′, 20, 20′) sollten stromlos
geschlossen sein, damit bei Stromausfall weder
Wasserstoff (oder Formiergas) noch Luft von außerhalb
einströmen bzw. ausströmen kann.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind Fig. 1
entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird als
Katalysatormaterial ein Metall verwendet, an dem der
Sauerstoff des Kreislaufgases und der zugeführte
Wasserstoff Wasser bildet. Es eignen sich insbesondere
Platin, Palladium, Rhodium, Nickel, Molybdän, Wolfram,
Chrom, Eisen, Cobalt, Raney-Nickel, Raney-Cobalt, Raney-
Kupfer sowie Gemenge oder Legierungen dieser Stoffe.
Dem Katalysator (8) sind der Kühler (11) und dessen
Umgehungsleitung (12) mit den Ventilen (21, 22) in
Strömungsrichtung nachgeschaltet. Der Kühler (11) hat
einerseits Kühlfunktion und andererseits Trocknerfunktion
für das ihn durchströmende Gas. Im Bedarfsfalle können
auch separate Kühlgeräte und Trockengeräte vorgesehen
sein.
Das im Katalysator (8) entstehende dampfförmige Wasser
wird mit dem Kreislaufgas durch die Rücklaufleitung (7)
dem Behandlungsraum (1) zugeführt, soweit es zur
Befeuchtung der Atmosphäre im Behandlungsraum (1)
notwendig ist. Im übrigen wird das im Kühler (11)
kondensierte Wasser einem Behälter (28) zugeführt.
Das Wasser aus dem Behälter (28) kann über ein Ventil (29)
und eine Leitung (30) der Wasserstoffquelle (15) zugeführt
werden, die beispielsweise ein Wasserstoffgenerator ist,
der aus dem Wasser Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt.
Der Wasserstoff wird über das Ventil (19) in
Strömungsrichtung des Kreislaufgases vor dem Katalysator
(8) dem Kreislaufgas zugeführt. Der Sauerstoff kann in
die Umgebung entlassen oder aufgefangen werden. Das
Ventil (19) wird von dem Sauerstoffühler (3) des
Behandlungsraumes (1) gesteuert. Es kann zusätzlich auch
von dem Feuchtefühler (5) gesteuert sein. Es ist dadurch
das Einleiten von Wasserstoff möglich, wenn ein
Sauerstoffentzug und/oder eine Befeuchtung gewünscht
sind.
Der Wasserstoffgenerator (15) kann mit Strom aus dem
elektrischen Versorgungsnetz betrieben sein. Es ist
jedoch auch möglich, den Wasserstoffgenerator (15) mit
Sonnenlicht oder in Kombination von elektrischer Energie
aus dem Versorgungsnetz mit Solarenergie zu betreiben.
Bei dem Verfahren nach Fig. 2 liegt also ein doppelter
Kreislauf vor. Einerseits hinsichtlich des
Kreislaufgases, dem im Katalysator (8) Sauerstoff entzogen
wird und andererseits hinsichtlich des sich dabei
bildenden Wassers, aus dem wieder Wasserstoff gewonnen
wird.
Das Ventil (24) der Bypaßleitung (14) ist ganz oder
teilweise geöffnet, wenn das Kreislaufgas nicht oder nur
teilweise über den Katalysator (8) strömen soll. Das
Kreislaufgas (14) läßt sich dann direkt im Kühler (11)
kühlen. Mittels des Temperaturfühlers (4) sind die Ventile
(21, 22) steuerbar.
Die bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und
2 beschriebenen Merkmale lassen sich jeweils auch bei
einem anderen Ausführungsbeispiel verwenden. Das
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eignet sich besonders für
Folienkammern, in denen Kunstgegenstände aufgestellt
sind. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eignet sich
besonders zur Begasung von größeren Räumen,
beispielsweise Kirchenräumen. Beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 ist vor allem daran gedacht, als Inertgas
Stickstoff zu verwenden. Es ist dann keine besondere
Inertgasquelle (2) unbedingt nötig. Es wird der Stickstoff
der Luft (Luft: 78 Vol.-% N₂) verwendet, wobei der Luft
in der beschriebenen Weise der Sauerstoff entzogen wird.
Claims (18)
1. Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes zur
Schädlingsbekämpfung mittels Inertgas, wie Stickstoff,
Kohlendioxid, Argon oder einer Mischung hieraus, wobei
das Inertgas-Luftgemisch (Kreislaufgas) im Kreislauf
durch den Behandlungsraum und einen Katalysator gefördert
wird, der dem Kreislaufgas Sauerstoff entzieht,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Kreislaufgas Wasserstoff zugeführt wird, wobei
der Sauerstoff des Kreislaufgases mit dem Wasserstoff
Wasser bildet, und daß das so gebildete Wasser im
Bedarfsfalle ganz oder teilweise zum Befeuchten der
Behandlungsraumatmosphäre verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysator aktiviertes Kupfer verwendet wird,
das mit dem Sauerstoff des Kreislaufgases Kupferoxid
bildet, wobei der dem Kupferoxid zugeführte Wasserstoff
das Kupfer unter Bildung von Wasser regeneriert.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator (8) in der Sauerstoff-Absorptionsphase
und/oder der Regenerationsphase beheizt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator (8) in der Sauerstoff-Absorptionsphase
auf eine höhe Temperatur als in der Regenerationsphase
beheizt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der Regenerationsphase entstehende Wasserdampf
in die Umgebung abgelassen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Katalysator (8) wenigstens ein zweiter Katalysator
(8′) parallelgeschaltet ist, wobei die Katalysatoren
(8, 8′) wechselweise in der Sauerstoff-Absorptionsphase
und in der Regenerationsphase betrieben werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem Kreislaufgas zugeführte Wasserstoff am
Katalysator (8) mit dem Sauerstoff des Kreislaufgases
Wasser bildet.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysatormaterial ein Metall, insbesondere
Platin, Palladium, Rhodium, Nickel, Molybdän, Wolfram,
Chrom, Cobalt, Raney-Nickel, Raney-Cobalt, Raney-Kupfer
oder ein Gemenge oder Legierungen dieser Stoffe,
verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kreislaufgas in Strömungsrichtung hinter dem
Katalysator (8) durch einen Kühler (11) und/oder Trockner
geleitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zum Kühler (11) eine Umgehungsleitung (12)
vorgesehen ist, durch die befeuchtetes Kreislaufgas in
den Behandlungsraum (1) geführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zum Katalysator (8) ein Bypaß (14) geschaltet
ist, durch den ein Teilstrom des Kreislaufgases gefördert
wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Katalysator (8)
ein Trockner (13) geschaltet ist, durch den das
Kreislaufgas geführt wird, wenn der Feuchtigkeits-
Sollwert im Behandlungsraum (1) überschritten wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kreislaufgas mittels einer Wärmequelle (26)
erwärmbar ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wasserstoff als Bestandteil eines Formiergases
dem Katalysator (8) zugeführt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wasserstoff in einem Wasserstoffgenerator
gewonnen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das gebildete Wasser zur Wasserstofferzeugung dem
Wasserstoffgenerator zugeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wasserstoffgenerator mit Solarenergie betrieben
wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wasserstoff dem Kreislaufgas in Strömungsrichtung
vor dem Katalysator zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441797 DE4441797A1 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19944441797 DE4441797A1 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes |
Publications (1)
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DE4441797A1 true DE4441797A1 (de) | 1996-05-30 |
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ID=6534014
Family Applications (1)
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DE19944441797 Withdrawn DE4441797A1 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes |
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