Sauerstoff zum Erhitzen von Feuer

Viele industrielle Prozesse verlangen nach Verbrennungsverfahren mit sehr hoher Flammentemperatur. Das erreicht man, indem man für die Verbrennung entweder der Luft technischem Sauerstoff beimischt oder im Oxyfuel-Verfahren nur Sauerstoff verwendet. „Oxy“ steht für Oxygen (Sauerstoff) und „fuel“ für Brennstoff. Der Brennstoff kann sowohl fest, flüssig oder gasförmig sein.

Neben den sehr hohen Temperaturen, die man mit Sauerstoff erreicht, sind die weiteren Vorteile Energieeinsparungen und Emissionsminderung von Kohlendioxyd (CO2). Bei einer herkömmlichen Verbrennung mit Luft wird der in der Luft enthaltene Stickstoff im Brennraum nur aufgeheizt, ohne die Verbrennung zu unterstützen. Dies führt zu Wärmeverlusten und erhöhten Emissionen der Schadgase C02, CO, SOx und NOx. Eine Verbrennung mit Sauerstoff verbraucht zudem weniger Brennstoff.

In nahezu allen Metallbranchen kommt Sauerstoff beispielsweise in Schmelzöfen zum Einsatz, etwa zum Schmelzen von Eisen, Aluminium oder Bundmetallen. Aufgrund seiner Vorteile verwenden auch die Chemieindustrie sowie Unternehmen der Glas- und Keramikindustrie sowie Zementindustrie dieses Verbrennungsverfahren. 

Für eine dauerhafte, zuverlässige und sichere Versorgung mit technischem Sauerstoff ist es für Unternehmen oft wirtschaftlich sinnvoller, das Gas mit einem Sauerstoffgenerator von Atlas Copco im eigenen Betrieb zu erzeugen. Als Unternehmen ist man unabhängig von Zulieferern und kann weitestgehend den risikobehafteten Gefahrgut-Transport von Sauerstoffflaschen vermeiden. Es kann allerdings vorkommen, dass man in manchen Bereichen des Betriebs auf den Einsatz von Sauerstoffflaschen angewiesen ist. In diesem Fall kann man den selbst erzeugten Sauerstoff im eigenen Gasversorgungssystem selber abfüllen oder in eigenen Tanks lagern.

Neben der zuverlässigen Versorgung und geringeren Risiken im Umgang von Gefahrgut sind geringere Betriebskosten ein Pluspunkt für selber erzeugten Sauerstoff. So lässt sich der Sauerstoff auf einfache Weise mit einer Reinheit erzeugen, der für seinen Verwendungszweck benötigt wird. Die Sauerstoffgeneratoren von Atlas Copco ermöglichen das auf besonders einfache Weise. Sauerstoff von externen Anbietern ist dagegen oft reiner und somit teurer, als er für seinen Einsatz eigentlich sein müsste. Zudem entfallen Mietkosten für Flaschen und Tanks.

Mit dem Verfahren einer Druckwechseladsorption (PSA) separieren die Sauerstoffgeneratoren von Atlas Copco den Sauerstoff aus der Luft. Der Generator nutzt dazu zwei Druckbehälter, die abwechselnd Sauerstoff von der Luft trennen.

Dazu sind die Behälter mit einem Zeolit-Molekularsieb (ZMS) gefüllt, die bei zugeführter komprimierter Luft den Sauerstoff trennen. Moleküle bilden sich in diesem Schritt an ein Adsorptionsmittel, so dass nur der Sauersoff entweichen kann. Ist das Zeolit-Molekularsieb gesättigt, wird der Druckluftbehälter entlastet, damit sich das Sieb regenerieren kann. Gleichzeitig wird der zweite Tank mit dem bereits regenerierten Sieb unter Druck gesetzt, damit unterbrechungsfrei Sauerstoff erzeugt werden kann.