DE4441797A1 - Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes - Google Patents

Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes

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DE4441797A1
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Gerhard Dr Binker
Joachim Binker
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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
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.
DE19944441797 1994-11-24 1994-11-24 Verfahren zum Begasen eines Behandlungsraumes Withdrawn DE4441797A1 (de)

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