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SCIUTO dr. ALFIO
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CHIMICO
Wie funktioniert das “NO SMOKE SYSTEM”
Die Katalyse (von altgriechisch καταλύειν, „Auflösung“) ist ein typisch chemischer Prozess.
Dieser Prozess bezeichnet die Einleitung, Beschleunigung oder Lenkung chemischer Reaktionen
durch die Beteiligung bestimmter Stoffe (oder einer Stoffmischung) so genannter Katalysatoren,
die sich bei diesem Prozess nicht aufbrauchen.
Die Variation besteht aus einer Veränderung der räumlichen Orientierung zwischen den
Reagenzien und um eine Reaktion zu begünstigen, die normalerweise nur bei geringer Temperatur
d.h. also bei der nicht katalysierten Reaktion vorkommt.
Alle chemischen Reaktionen biologischer Natur finden durch Katalysatoren, die
sogenannten “Enzyme” statt.
Als Beispiel für die Katalysen überprüfen wir die gleiche Reaktionsverbrennung in
industrieller und auch natürlicher Modalität, was einfacherweise auch als “Atmung” bezeichnet
werden kann. In beiden Fällen gibt es einen Brennstoff (zum Beispiel Öl, Holz oder Zucker) und
Sauerstoff als Oxidationsstoff.
Um einen Brennstoff industriell zu verbrennen muss das System (Brennstoff +
Oxidationsstoff) auf eine Betriebstemperatur von mehreren hunderten Graden gebracht werden,
damit der menschliche Körper atmen kann genügen weniger als 40 °C.
Was passiert mit einem Katalysator?
Eigentlich passiert etwas ganz einfaches d.h die Stoffe interagieren “miteinander”.
Um das zu verstehen müssen einige Aspekte der chemischen Reaktion erklärt werden:
1. Chemische Reaktionen sind Veränderungen bei denen Elemente zu Produkte
umgewandelt werden;
2. Eine chemische Reaktionen entsteht durch die Auflösung von bestehenden chemischen
Verbindungen und der Bildungen von chemischen „neuen“ Verbindungen;
3. Um eine bestehende chemische Verbindung aufzulösen muss ein Zusammenstoß
zwischen den beiden Stoffen (Reagenzien) durchgeführt werden und dieser muss ferner
mit ausreichend Energie geladen sein;
4. Darüber hinaus, um die bestehende chemische Verbindung aufzulösen muss der
Zusammenstoß zwischen den beiden Stoffen (Reagenzien) entlang einer präzisen
räumlichen Richtung durchgeführt werden;
Wenn eine chemische Reaktion zustande kommt d.h. wenn man von den Reagenzien zu den
Produkten gelangt, wird der Zusammenstoß als “wirksam” definiert. Bei einer nicht katalysierten Reaktion und um diese in bestimmten Bedingungen
herzustellen müssen die Zusammenstöße zwischen den Molekülen beachtlich erhöht werden
damit diese wirksam werden; d.h. die höhere Temperatur muss sich außerdem auf
mikroskopischer Ebene auf die Geschwindigkeit der Moleküle auswirken.
Bei einer katalysierten Reaktion hingegen verwirklicht sich das Orientierungsphänomen der
Moleküle.
In wenigen Worten bilden die Moleküle der Reagenzien “untergeordnete” Verbindungen mit dem
Katalysator und teilen sich im Raum so auf, dass der Zusammenstoß in die richtige Richtung geht
und daher auch “wirksam” ist. Diese Moleküle müssen nach der Reaktion keine besonderen
Geschwindigkeiten mehr erreichen und die Elemente entfernen sich vom Katalysator da diese
anders als die Reagenzien sind und es ihnen außerdem nicht mehr möglich ist untergeordneten
Verbindungen so wie vorher zu bilden. Genau aus diesem Grund sind die Reaktionstemperaturen
sehr niedrig und der Katalysator wird nicht konsumiert; es fungiert daher nur als
„Unterstützung“.IT -37045 LEGNAGO (Verona) – Via Rosselli, 44
Tel. +39 0442600672
C.F SCTLFA50D1’0C351K ; P.IVA 0205765 023 2
agibi progetti s.r.l. IT-37057 S. Giovanni Lupatoto (VR)
www.agibiprogetti.it [email protected]
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CHIMICO
Die katalytischen Brennkammern
So wie schon der Namen sagt, wirken die katalytischen Brennkammern auf die Oxidation
der Schadstoffe ein und nützen das Vorhandensein des Katalysators. Die typischen Katalysatoren,
die bei den Verbrennungsprozessen verwendet werden sind Oxide der Edelmetalle wie zum
Beispiel Platin, Palladium oder Rhodium obwohl auch die Oxide der anderen Metalle wie das
Vanadiumpentoxid, Titanoxid oder das Manganoxid. Im Inneren der Brennkammern lagern sich
diese Stoffe dünn auf einer großen keramischen oder metallischen Oberfläche ab.
Die katalytischen Verbrenner werden auch dafür genutzt, um die verschmutzte Luft durch
organische Wasserdampfkonzentration d.h. sogenannten VOC´s (flüchtige organische
Verbindungen) zu reinigen.
Bei der katalytischen Oxidation wird der verschmutzte Luftstrom durch ein Heizsystem auf
eine entsprechende Temperatur erhitzt und danach durch den Katalysator durchgezogen. Durch
den Katalysator wird die Oxidationsreaktion der organischen Verbindungen bei einer geringeren
Temperatur als die bei einer nicht katalysierten thermischen Oxidation notwendig ist, ermöglicht.
Die typische katalytische Brennkammer wirkt bei einer Temperatur von 150° - 450°C und das stellt
den Hauptvorteil dar: nachdem eine niedrige Betriebstemperatur notwendig ist wird auch Energie
gespart und die Brennkammern müssen nicht mit einem feuerbeständigem Material ausgekleidet
sein.
Die katalytische Verbrennung kann bei jeder organischen Mischung verwendet werden
unter anderem auch unabhängig vom vorwendeten VOC oder auch breiterem
Konzentrationsabstand. Diese Verbrennung kann angewendet werden, wenn kein Pulver (weil
dadurch eine Abrasion oder Verschmutzung des Katalysators veranlasst wird) oder auch keine
Giftstoffe vorhanden sind, welche die katalytische Tätigkeit verringern könnten.
Die katalytischen Oxidationsmitteln werden bei besonderen Anwendungen verwenden wie
zum
Beispiel
bei
der
Geruchminderung
von
Kaffeeröstereien
oder
bei
der
Kohlenwasserstoffoxidation bei verschmutztem Erdboden.
Außerdem kann die Auflösung von Lösungsmitteln, die von der mechanischen oder
elektronischen Industrie hergestellt werden erreicht werden, die Auflösung von Alkohol und
Kohlenwasserstoffe die von der graphischen Industrie hergestellt werden, die Auflösung von
Restlösungsmitteln bei der Strippung der Luft und der Sauerstoffverbindungen – sowie Chloride
die von chemischen Prozessen abgeleitet werden.
Im Falle von Standardöfen, während der Federverarbeitung (oder anderen Produkten) ist
die Luft im Inneren durch die Exhalationsprodukte der Öle sehr verschmutzt, diese Elemente sind
durch die Heizung verbunden mit den Prozessen des Spannungsarmglühen, Einweichen oder
Glühen flüchtig geworden. Im Inneren des Ofen gibt es also nicht verbrannte Elemente (VOC)
und CO (Kohlenstoffmonoxid) die entweder im Kamin gefangen werden, durch eine Tür mittels
dichtem Rauch ins Frei gelangen oder auch durch eine Abzugshaube und einem Kamin
aufgefangen werden können. Diese Vorrichtungen müssen allen gesetzlichen Kontrollvorschriften
für die Bediener und das Arbeitsumfeld entsprechen.
Im Falle von Öfen die mit einem “NO SMOKE SYSTEM” (patentiert von AGIBI
PROGETTI) ausgestattet sind werden diese Schadstoffe gemäß einer Luftstromüberprüfung im
Inneren der Struktur vom Ofen nicht ins Freie abgegeben sondern werden gezwungen mehrere
Male auf der Oberfläche der katalytischen Brennkammer zu verweilen und bei einer
Temperatur von 150° und ohne zusätzlichem Energieverbrau beginnt die katalytische
Verbrennungsreaktion der Restrückstände.
Deswegen werden wir nach mehreren Durchgängen und bei der Öffnung des Ofens nur
Produkte der VOLLSTÄNDIGEN Verbrenngen der verwendeten Mineralöle erhalten und d.h CO2
und H2O (Kohlenstoffdioxid und Wasser) sowie eine Wärmewiedergewinnung da es sich um
eine exotherme Reaktion handelt.IT -37045 LEGNAGO (Verona) – Via Rosselli, 44
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Alfio Sciuto dottore in Chimica
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