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s/aragon/Argon/gi

Xtra-generisch\N2 (flüssig)

Gewinnung von flüssigem Stickstoff durch Lutzerlegung nach dem Lindeverfahren. In dieser Prozeßeinheit wird die Stickstoffherstellung durch Luftzerlegung nach dem Niederdruckverfahren (Lindeverfahren) bilanziert. Bei diesem Verfahren werden aus der atmosphärischen Luft gleichzeitig deren drei wesentlichen Komponenten gewonnen: Stickstoff (N2, 75,5 Massen-%), Sauerstoff (O2, 23,1 Massen-%) und Argon (1,3 Massen-%). Nach der Abtrennung von Staubpartikeln wird die Luft auf ungefähr 6 bis 7 bar verdichtet und gleichzeitig abgekühlt. Dadurch werden Wasser, Kohlendioxid und hochsiedende Kohlenwasserstoffe abgetrennt. Danach wird die abgekühlte Luft in eine Doppelrektifikationssäule geführt, wo eine Zerlegung in Stickstoff und mittelreinen Sauerstoff erfolgt. In der zweiten Säule geschieht dann die Feintrennung in Stickstoff und Sauerstoff. Die Flüchtigkeit des Argons liegt etwa zwischen derjenigen von Stickstoff und Sauerstoff. Es reichert sich deshalb in der Zwischenzone an, wo es entnommen und in einer speziellen Rektifikationskolonne gereinigt wird. Der Trennung der Komponenten schließen sich Verflüssigungs- und Verdichtungsschritte an. Derzeit werden ungefähr 90 % der gesamten Produktion über das hier bilanzierte Niederdruckverfahren hergestellt (Sauerstoff 1996). Andere Verfahren wie PSA (pressure swing adsorption) oder das Membranverfahren werden hier nicht betrachtet. Die Jahresproduktion an Stickstoff (alle Verfahren) betrug 1989 in den USA ca. 27 Mio. t, in der BRD ca. 2,5 Mio. t und in Japan ca. 6,9 Mio. t. Im Durchschnitt werden 1,5 % des Stickstoffs in Stahlflaschen, 50,5 % in flüssiger Form und 48 % über Gasleitungen bereitgestellt (siehe #2). Nach den Angaben in (Produktion 1992) wurden in Deutschland 1991 3,9 Mio. t und 1992 3,2 Mio. t Stickstoff hergestellt. Die Kennziffern in GEMIS stehen für die Produktion in Westeuropa in den 90er Jahren. Allokation: Bei dem Prozeß der Luftzerlegung fallen Stickstoff und Sauerstoff als Produkte an. Für die Herstellung von einer Tonne an Produkten (765 kg Stickstoff und 235 kg Sauerstoff) wird ein Input von 1014 kg atmosphärischer Luft benötigt. Der Prozeß liefert außerdem 13 kg Argon (dieses wird wegen seines geringen Massenanteils bei GEMIS nicht als Produkt gewertet) und ungefähr 0,5 kg CO2. Die den Prozeß der Luftzerlegung beschreibenden Gesamtdaten werden entsprechend dem Massenanteil der beiden Produkte N2 und O2 zu 3,264:1 aufgeteilt. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Die Massenbilanz bei der Stickstoffherstellung wurde unter der Annahme eines Wirkungsgrades von 100 % bei der Luftzerlegung berechnet. Entsprechend der Zusammensetzung der Luft (in Massenanteilen) wird für die Herstellung von 1 t N2 eine Menge von 1324 kg Luft benötigt. Dabei fällt als weiteres Produkt 306 kg Sauerstoff (außerdem 17 kg Argon) an (siehe #1). Als nicht verwerteter Bestandteil der atmosphärischen Luft verbleiben 0,61 kg Kohlendioxid. Für GEMIS ergibt sich nach der Allokationsregel ein Wirkungsgrad von 98,66 % (Bedarf an Luft: 1014kg/t N2). Argon und Kohlendioxid werden nicht bilanziert. Energiebedarf: Nach #2 wird für die Luftzerlegung (Anlagenkapazität 10000 m3/h) eine Energiemenge von 0,15 kWh/m3 gasförmigen N2 benötigt. Bei einer kleineren Anlagenkapazität (1500 m3/h) ergibt sich ein Wert von 0,30 kWh/m3. Für die Verflüssigung des gewonnenen Stickstoffs wird zusätzliche Energie benötigt. Es wird ein Wert von 0,5 bis 0,6 kWh/m3 N2 angegeben. Rechnet man diese Werte über die Molmasse von N2 (28,014 g/mol) und das Molvolumen (22,4 l/mol) um, ergeben sich Werte von 0,4 GJ/t (Luftzerlegung, Anlagenkapazität 10000 m3/h) und 1,6 GJ/t N2 (Verflüssigung, Mittelwert aus den beiden Werten: 0,55 kWh/m3 N2). Diese Werte zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Daten aus #3, 2 MJ/kg N2, und #1, 1,75 MJ/kg N2 (Werte für Luftzerlegung und Verflüssigung). Bei (DOE 1985) wird nur die Luftzerlegung ohne Verflüssigung bilanziert. Es ergibt sich ein Bedarf an 687,2 btu elektrischer Energie für die Zerlegung von 4,322 lb atmosphärischer Luft. Umgerechnet auf die Herstellung von einer Tonne Stickstoff ergibt sich nach der Allokation (siehe oben) ein Wert von 0,37 GJ/t N2. Die Quellen #1 und #2 geben keine Energiegesamtwerte für die Zerlegung des gesamten Luftinputs, sondern bereits anteilige auf Stickstoff [bzw. #1 bilanziert für 1 kg O2] bezogene Werte an. Da die Angaben aus #2 am besten nachvollziehbar sind, werden diese für GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen bei der Luftzerlegung sind nicht bekannt. Da das beim Prozeß anfallende CO2 aus der eingesetzten Luft stammt, wird es nicht als Emission gewertet. Wasser: Der Wasserbedarf bei der Sauerstoffherstellung beschränkt sich auf die Verwendung von Kühlwasser. Quantitative Angaben hierüber liegen nicht vor. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1000000t/h Nutzungsgrad: 98,7% Produkt: Grundstoffe-Chemie

Xtra-generisch\N2 (gasförmig)

Gewinnung von gasförmigen Stickstoff durch Luftzerlegung nach dem Lindeverfahren. In dieser Prozeßeinheit wird die Stickstoffherstellung durch Luftzerlegung nach dem Niederdruckverfahren (Lindeverfahren) bilanziert. Bei diesem Verfahren werden aus der atmosphärischen Luft gleichzeitig deren drei wesentlichen Komponenten gewonnen: Stickstoff (N2, 75,5 Massen-%), Sauerstoff (O2, 23,1 Massen-%) und Argon (1,3 Massen-%). Nach der Abtrennung von Staubpartikeln wird die Luft auf ungefähr 6 bis 7 bar verdichtet und gleichzeitig abgekühlt. Dadurch werden Wasser, Kohlendioxid und hochsiedende Kohlenwasserstoffe abgetrennt. Danach wird die abgekühlte Luft in eine Doppelrektifikationssäule geführt, wo eine Zerlegung in Stickstoff und mittelreinen Sauerstoff erfolgt. In der zweiten Säule geschieht dann die Feintrennung in Stickstoff und Sauerstoff. Die Flüchtigkeit des Argons liegt etwa zwischen derjenigen von Stickstoff und Sauerstoff. Es reichert sich deshalb in der Zwischenzone an, wo es entnommen und in einer speziellen Rektifikationskolonne gereinigt wird. Der Trennung der Komponenten schließen sich Verflüssigungs- und Verdichtungsschritte an. Derzeit werden ungefähr 90 % der gesamten Produktion über das hier bilanzierte Niederdruckverfahren hergestellt (Sauerstoff 1996). Andere Verfahren wie PSA (pressure swing adsorption) oder das Membranverfahren werden hier nicht betrachtet. Die Jahresproduktion an Stickstoff (alle Verfahren) betrug 1989 in den USA ca. 27 Mio. t, in der BRD ca. 2,5 Mio. t und in Japan ca. 6,9 Mio. t. Im Durchschnitt werden 1,5 % des Stickstoffs in Stahlflaschen, 50,5 % in flüssiger Form und 48 % über Gasleitungen bereitgestellt (#2). Nach den Angaben in (Produktion 1992) wurden in Deutschland 1991 3,9 Mio. t und 1992 3,2 Mio. t Stickstoff hergestellt. Die Kennziffern in GEMIS stehen für die Produktion in Westeuropa in den 90er Jahren. Allokation: Bei dem Prozeß der Luftzerlegung fallen Stickstoff und Sauerstoff als Produkte an. Für die Herstellung von einer Tonne an Produkten (765 kg Stickstoff und 235 kg Sauerstoff) wird ein Input von 1014 kg atmosphärischer Luft benötigt. Der Prozeß liefert außerdem 13 kg Argon (dieses wird wegen seines geringen Massenanteils bei GEMIS nicht als Produkt gewertet) und ungefähr 0,5 kg CO2. Die den Prozeß der Luftzerlegung beschreibenden Gesamtdaten werden entsprechend dem Massenanteil der beiden Produkte N2 und O2 zu 3,264:1 aufgeteilt. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Die Massenbilanz bei der Stickstoffherstellung wurde unter der Annahme eines Wirkungsgrades von 100 % bei der Luftzerlegung berechnet. Entsprechend der Zusammensetzung der Luft (in Massenanteilen) wird für die Herstellung von 1 t N2 eine Menge von 1324 kg Luft benötigt. Dabei fällt als weiteres Produkt 306 kg Sauerstoff (außerdem 17 kg Argon) an (siehe #1). Als nicht verwerteter Bestandteil der atmosphärischen Luft verbleiben 0,61 kg Kohlendioxid. Für GEMIS ergibt sich nach der Allokationsregel ein Wirkungsgrad von 98,66 % (Bedarf an Luft: 1014kg/t N2). Argon und Kohlendioxid werden nicht bilanziert. Energiebedarf: Nach #2 wird für die Luftzerlegung (Anlagenkapazität 10000 m3/h) eine Energiemenge von 0,15 kWh/m3 gasförmigen N2 benötigt. Bei einer kleineren Anlagenkapazität (1500 m3/h) ergibt sich ein Wert von 0,30 kWh/m3. Für die Verflüssigung des gewonnenen Stickstoffs wird zusätzliche Energie benötigt. Es wird ein Wert von 0,5 bis 0,6 kWh/m3 N2 angegeben. Rechnet man diese Werte über die Molmasse von N2 (28,014 g/mol) und das Molvolumen (22,4 l/mol) um, ergeben sich Werte von 0,4 GJ/t (Luftzerlegung, Anlagenkapazität 10000 m3/h) und 1,6 GJ/t N2 (Verflüssigung, Mittelwert aus den beiden Werten: 0,55 kWh/m3 N2). Diese Werte zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Daten aus #3, 2 MJ/kg N2, und #1, 1,75 MJ/kg N2 (Werte für Luftzerlegung und Verflüssigung). Bei (DOE 1985) wird nur die Luftzerlegung ohne Verflüssigung bilanziert. Es ergibt sich ein Bedarf an 687,2 btu elektrischer Energie für die Zerlegung von 4,322 lb atmosphärischer Luft. Umgerechnet auf die Herstellung von einer Tonne Stickstoff ergibt sich nach der Allokation in Kapitel 0.1.3 ein Wert von 0,37 GJ/t N2. Die Quellen #2 und #1 geben keine Energiegesamtwerte für die Zerlegung des gesamten Luftinputs, sondern bereits anteilige auf Stickstoff [bzw. #1 bilanziert für 1 kg O2] bezogene Werte an. Da die Angaben aus #2 am besten nachvollziehbar sind, werden diese für GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen bei der Luftzerlegung sind nicht bekannt. Da das beim Prozeß anfallende CO2 aus der eingesetzten Luft stammt, wird es nicht als Emission gewertet. Wasser: Der Wasserbedarf bei der Sauerstoffherstellung beschränkt sich auf die Verwendung von Kühlwasser. Quantitative Angaben hierüber liegen nicht vor. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1000000t/h Nutzungsgrad: 98,7% Produkt: Grundstoffe-Chemie

Xtra-generisch\O2 (gasförmig)

Gewinnung von gasförmigen Sauerstoff durch Luftzerlegung nach dem Lindeverfahren. In dieser Prozeßeinheit wird die Sauerstoffherstellung durch Luftzerlegung nach dem Niederdruckverfahren (Lindeverfahren) bilanziert. Bei diesem Verfahren werden aus der atmosphärischen Luft gleichzeitig deren drei wesentlichen Komponenten gewonnen: Stickstoff (75,5 Massen-%), Sauerstoff (23,1 Massen-%) und Argon (1,3 Massen-%). Nach der Abtrennung von Staubpartikeln wird die Luft auf ungefähr 6 bis 7 bar verdichtet und gleichzeitig abgekühlt. Dadurch werden Wasser, Kohlendioxid und hochsiedende Kohlenwasserstoffe abgetrennt. Danach wird die abgekühlte Luft in eine Doppelrektifikationssäule geführt, wo eine Zerlegung in Stickstoff und mittelreinen Sauerstoff erfolgt. In der zweiten Säule geschieht dann die Feintrennung in Stickstoff und Sauerstoff. Die Flüchtigkeit des Argons liegt etwa zwischen derjenigen von Stickstoff und Sauerstoff. Es reichert sich deshalb in der Zwischenzone an, wo es entnommen und in einer speziellen Rektifikationskolonne gereinigt wird. Der Trennung der Komponenten schließen sich Verflüssigungs- und Verdichtungsschritte an. Derzeit werden ungefähr 90 % der gesamten Sauerstoffproduktion über das hier bilanzierte Niederdruckverfahren hergestellt (Sauerstoff 1996). Andere Verfahren wie PSA (pressure-swing adsorption) oder das Membranverfahren werden hier nicht betrachtet. Die Kennziffern in GEMIS stehen für die Produktion in Westeuropa in den 90er Jahren. In Deutschland wurden 1991 ca. 7,3 Mio. und 1992 ca. 6,7 Mio. Tonnen Sauerstoff produziert [berechnet aus den Volumenangaben in (Produktion 1992)]. Der weltweite Jahresverbrauch an Sauerstoff im Zeitraum 1990/91 belief sich auf ca. 21,2 Mio. t in Westeuropa, ca. 22,0 Mio. t in den USA und ca. 12,9 Mio. t in Japan (Sauerstoff 1996). Allokation: Bei dem Prozeß der Luftzerlegung fallen Stickstoff und Sauerstoff als Produkte an. Für die Herstellung von einer Tonne an Produkten (765 kg Stickstoff und 235 kg Sauerstoff) wird ein Input von 1014 kg atmosphärischer Luft benötigt. Der Prozeß liefert außerdem 13 kg Argon (dieses wird wegen seines geringen Massenanteils bei GEMIS nicht als Produkt gewertet) und ungefähr 0,5 kg CO2. Die den Prozeß der Luftzerlegung beschreibenden Gesamtdaten werden entsprechend dem Massenanteil der beiden Produkte N2 und O2 zu 3,264:1 aufgeteilt. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Die Massenbilanz bei der Sauerstoffherstellung wurde unter der Annahme eines Wirkungsgrades von 100 % bei der Luftzerlegung berechnet. Entsprechend der Zusammensetzung der Luft (in Massenanteilen) wird für die Herstellung von 1 t O2 eine Menge von 4322 kg Luft benötigt. Dabei fällt als weiteres Produkt 3264 kg Stickstoff (außerdem 55 kg Argon) an (#1). Als nicht verwerteter Bestandteil der atmosphärischen Luft verbleiben 2,0 kg Kohlendioxid. Für GEMIS ergibt sich nach der Allokationsregel ein Wirkungsgrad von 98,66 % (Bedarf an Luft: 1014kg/t O2). Argon und Kohlendioxid werden nicht bilanziert. Energiebedarf: Nach #2 wird für die Luftzerlegung (Anlagenkapazität 10000 m3/h) eine Strommenge von 0,15 kWh/m3 gasförmigen N2 benötigt. Bei einer kleineren Anlagenkapazität (1500 m3/h) ergibt sich ein Wert von 0,30 kWh/m3. Für die Verflüssigung des gewonnenen Stickstoffs wird zusätzliche Energie benötigt. Es wird ein Wert von 0,5 bis 0,6 kWh/m3 N2 angegeben. Da für die Bilanzierung von Stickstoff und Sauerstoff eine Luftzerlegungsanlage betrachtet wird bei der gleichzeitig beide genannten Gase entstehen, werden die obigen Energiedaten für die Sauerstoffherstellung übernommen. Man erhält für die Luftzerlegung einen Wert von 0,4 GJ/t O2 und für die Verflüssigung 1,6 GJ/t O2 (vgl. Prozeßeinheit zur Stickstoffherstellung). Diese Werte zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Daten aus #3, 2 MJ/kg O2, und #1, 1,75 MJ/kg O2 (Werte für Luftzerlegung und Verflüssigung). Bei (DOE 1985) wird nur die Luftzerlegung ohne Verflüssigung bilanziert. Es ergibt sich ein Bedarf an 687,2 btu elektrischer Energie für die Zerlegung von 4,322 lb atmosphärischer Luft. Umgerechnet auf die Herstellung von einer Tonne Sauerstoff ergibt sich nach der Allokation (siehe oben) ein Wert von 0,37 GJ/t O2. Die Quellen #2 und #1 geben im Unterschied zu (DOE 1985) keine Energiegesamtwerte für die Zerlegung des gesamten Luftinput, sondern bereits anteilige auf Stickstoff [bzw. #1 bilanziert für 1 kg O2] bezogene Werte an. Da die Angaben aus #2 am besten nachvollziehbar sind, werden diese für GEMIS verwendet. Prozeßbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen bei der Luftzerlegung sind nicht bekannt. Da das beim Prozeß anfallende CO2 aus der eingesetzten Luft stammt, wird es nicht als Emission gewertet. Wasser: Der Wasserbedarf bei der Sauerstoffherstellung beschränkt sich auf die Verwendung von Kühlwasser. Quantitative Angaben hierüber liegen nicht vor. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1000000t/h Nutzungsgrad: 98,7% Produkt: Grundstoffe-Chemie

Fabrik\Silizium-Modul-amorph-DE-2000

Herstellung von PV-Moduln aus amorphem Silizium, Daten nach #1 (basierend auf #2), Die Inputs Ag-Rückkontakt und Ag-Leitkleber wurden zusammengefasst. Als EVA-Folie LDPE angenommen. Vernachlässigt wurden folgende geringe Stoffinputs: 0,00009 kg/kg Ni-Rückkontakt 0,00033 kg/kg Cu-Bändchen 0,00059 kg/kg Argon 0,00033 kg/kg Waschmittel 0,00038 kg/kg TiO-Paste 0,00027 kg/kg Pumpenöl Angaben zur Silan-Vorkette noch unklar. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 100% Produkt: Rohstoffe

Markt für Stickstoff, flüssig

technologyComment of air separation, cryogenic (RER): The main components of air are nitrogen and oxygen, but it also contains smaller amounts of water vapour, argon, carbon dioxide and very small amounts of other gases (e.g. noble gases). The purification and liquefaction of various components of air, in particular oxygen, nitrogen and argon, is an important industrial process, and it is called cryogenic air separation. Cryogenic distillation accounts for approximately 85% of nitrogen and over 95% of oxygen production. It is the preferred supply mode for high volume and high purity requirements (Praxair 2002). Cryogenic air separation is currently the most efficient and cost-effective technology for producing large quantities of oxygen, nitrogen, and argon as gaseous or liquid products (Smith & Klosek 2001). Besides the air needed as a resource the major input for the liquefying process is the electricity to compress the inlet air, which normally comprises 95% of the utility costs of a cryogenic air separation plant. In some plants the amount of processed air (in Nm3) can be up to 5 times larger than the derived liquid products (Cryogenmash 2001). In these plants, the waste gas stream is naturally also much larger (in order to obtain the mass balance). As output of the cryogenic air separation there are three products: liquid oxygen, liquid nitrogen and liquid crude argon. The assumed process includes no gaseous co-products. In reality gaseous products are also processed if there is a demand at the production site. The investigated cryogenic air separation process leads to liquid products in the following quality: - Liquid oxygen: min. 99.6 wt-% - Liquid nitrogen: min. 99.9995 wt-% - Liquid argon, crude: 96-98 wt-% An air pre-treatment section downstream of the air compression (0.7 MPa) and after cooling removes process contaminants, including water, carbon dioxide, and hydrocarbons. The air is then cooled to cryogenic temperatures and distilled into oxygen, nitrogen, and, optionally, argon streams. Alternate compressing and expanding the recycled air can liquefy most of it. Numerous configurations of heat exchange and distillation equipment can separate air into the required product streams. These process alternatives are selected based on the purity and number of product streams, required trade-offs between capital costs and power consumption, and the degree of integration between the air separate unit and other facility units. This process requires very complicated heat integration techniques because the only heat sink for cooling or condensation is another cryogenic stream in the process. Since the boiling point of argon is between that of oxygen and nitrogen, it acts as an impurity in the product streams. If argon were collected and separated from the oxygen product, an oxygen purity of less than 95% by volume would result (Barron & Randall 1985). On the other hand, if argon were collected with the nitrogen product, the purity of nitrogen would not exceed 98.7% by volume. To achieve higher purities of oxygen and nitrogen the elimination of argon is necessary. Commercial argon is the product of cryogenic air separation, where liquefaction and distillation processes are used to produce a low-purity crude argon product. Praxair (2002) Gases > Nitrogen > Production of Nitrogen. Praxair Technology Inc. 2002. Retrieved 16.01.2002 from http://www.praxair.com Smith A. R. and Klosek J. (2001) A Review of Air Separation Technologies and their Integration with Energy Conversion Processes. In: Fuel Processing Technology, 70(2), pp. 115-134. Barron and Randall F. (1985) Cryogenic Systems. 2 Edition. Oxford University Press, New York Cryogenmash (2001) KxAxApx Type Double-Pressure Air Separation Plants. Gen-eral Data. Cryogenic Industries, Moscow, Russia. Retrieved 16.01.2002 from http://www.cryogenmash.ru/production/vru/vru_kgag2_e.htm imageUrlTagReplaceb1f86554-243f-4c79-b3a2-e6a9efa3a7ef

Markt für Sauerstoff, flüssig

technologyComment of air separation, cryogenic (RER): The main components of air are nitrogen and oxygen, but it also contains smaller amounts of water vapour, argon, carbon dioxide and very small amounts of other gases (e.g. noble gases). The purification and liquefaction of various components of air, in particular oxygen, nitrogen and argon, is an important industrial process, and it is called cryogenic air separation. Cryogenic distillation accounts for approximately 85% of nitrogen and over 95% of oxygen production. It is the preferred supply mode for high volume and high purity requirements (Praxair 2002). Cryogenic air separation is currently the most efficient and cost-effective technology for producing large quantities of oxygen, nitrogen, and argon as gaseous or liquid products (Smith & Klosek 2001). Besides the air needed as a resource the major input for the liquefying process is the electricity to compress the inlet air, which normally comprises 95% of the utility costs of a cryogenic air separation plant. In some plants the amount of processed air (in Nm3) can be up to 5 times larger than the derived liquid products (Cryogenmash 2001). In these plants, the waste gas stream is naturally also much larger (in order to obtain the mass balance). As output of the cryogenic air separation there are three products: liquid oxygen, liquid nitrogen and liquid crude argon. The assumed process includes no gaseous co-products. In reality gaseous products are also processed if there is a demand at the production site. The investigated cryogenic air separation process leads to liquid products in the following quality: - Liquid oxygen: min. 99.6 wt-% - Liquid nitrogen: min. 99.9995 wt-% - Liquid argon, crude: 96-98 wt-% An air pre-treatment section downstream of the air compression (0.7 MPa) and after cooling removes process contaminants, including water, carbon dioxide, and hydrocarbons. The air is then cooled to cryogenic temperatures and distilled into oxygen, nitrogen, and, optionally, argon streams. Alternate compressing and expanding the recycled air can liquefy most of it. Numerous configurations of heat exchange and distillation equipment can separate air into the required product streams. These process alternatives are selected based on the purity and number of product streams, required trade-offs between capital costs and power consumption, and the degree of integration between the air separate unit and other facility units. This process requires very complicated heat integration techniques because the only heat sink for cooling or condensation is another cryogenic stream in the process. Since the boiling point of argon is between that of oxygen and nitrogen, it acts as an impurity in the product streams. If argon were collected and separated from the oxygen product, an oxygen purity of less than 95% by volume would result (Barron & Randall 1985). On the other hand, if argon were collected with the nitrogen product, the purity of nitrogen would not exceed 98.7% by volume. To achieve higher purities of oxygen and nitrogen the elimination of argon is necessary. Commercial argon is the product of cryogenic air separation, where liquefaction and distillation processes are used to produce a low-purity crude argon product. Praxair (2002) Gases > Nitrogen > Production of Nitrogen. Praxair Technology Inc. 2002. Retrieved 16.01.2002 from http://www.praxair.com Smith A. R. and Klosek J. (2001) A Review of Air Separation Technologies and their Integration with Energy Conversion Processes. In: Fuel Processing Technology, 70(2), pp. 115-134. Barron and Randall F. (1985) Cryogenic Systems. 2 Edition. Oxford University Press, New York Cryogenmash (2001) KxAxApx Type Double-Pressure Air Separation Plants. Gen-eral Data. Cryogenic Industries, Moscow, Russia. Retrieved 16.01.2002 from http://www.cryogenmash.ru/production/vru/vru_kgag2_e.htm imageUrlTagReplaceb1f86554-243f-4c79-b3a2-e6a9efa3a7ef

Markt für Titan

technologyComment of titanium production (GLO): Primary titanium metal is produced mainly by Kroll process. In this batch process, titanium tetrachloride (TiCl4) is reduced with magnesium under inert atmosphere creating a sponge like titanium metal solid which is refined by vaccum arc remelting. The Kroll process is characterized by multiple steps for which many are energy and labor intensive. Main steps include batch reduction, processing, vaccum distillation and remelting. Main batch reduction takes place in a steel reactor filled with argon where the magnesium is melt at temperature between 850°C-950°C. The titanium chloride (TiCl4) is fed, or blown in as vapor, into the reactor. The reduction is a highly exothermic reaction, thus little energy input is required for it to take place. Reaction is as follow: TiCl4(l or g) + 2 Mg(l) = Ti(s) + 2 MgCl2(l). During the processing the reaction by-product, molten magnesium chloride (MgCl2), is remove from the reator periodically during the reaction. The magnesium and clhoride from this by-product are recovered using electrolysis and re-used. Main product from the process is a sponge like titanium (Ti(0)). Vaccum distillation is then use to purified the crude sponge removing residual metal chlorides and magnesium. This process takes place at temperature between 900°C and 1000°C. The residuals are recovered by condensation. The purified titanium sponge is refined using vacuum arc remelting.

Markt für Argon, flüssig

technologyComment of argon production, liquid (RER): The technology represented in this dataset is the catalytic burning of oxygen impurities in argon with hydrogen. Pure commercial argon (99.999% Ar) is purified from crude argon (96-98% Ar, 2-4% O2, <1% N2) in further rectification columns and catalytic removal of the remaining oxygen impurities with hydrogen. The crude argon is heated in a heat exchanger and compressed to 4-6 bar. Then the deoxygenating of the stream with hydrogen takes place and the stream is cooled from 950 °C to 15 °C. After further cooling in the heat exchanger, pure argon is separated from excess hydrogen in a distillation column. It is also possible to pass the crude argon through further rectifying columns and achieve an impurity of only 10 ppm without the use of hydrogen. In this case the consumption of hydrogen would be negligible, but the electricity demand would probably be significant. This alternative purification process is not considered in this inventory. The figure below gives a simplified scheme of the purifying process for crude argon. imageUrlTagReplaceaf0c1def-542e-4d3a-bc65-af5ab48e0815 Reference: Personal communication, Richard Troxler, Pangas AG Switzerland, 16.01.2002.

„Betrifft: Konrad“: Rückblick 2022 und Ausblick auf 2023

Das Endlager Konrad nimmt weiter Gestalt an. Immer mehr Räume in 800 bis 850 Metern Tiefe und immer mehr Bauwerke über Tage werden fertig, berichtete der Projektleiter Konrad, Peter Duwe, beim Jahresrückblick auf 2022. Das trifft derzeit für die Anlage am Schacht 1 noch deutlich stärker zu als am Schacht 2. In diesem Jahr soll sich das aber umkehren. Dann startet voraussichtlich der Hochbau wesentlicher Gebäude am Schacht 2. Insgesamt fiel die Bilanz von Peter Duwe vor mehr als 80 Teilnehmenden überwiegend positiv aus. Der Fertigstellungstermin 2027 werde weiter im Blick behalten, auch wenn er nicht ohne Risiko behaftet sei. Am Ende der Veranstaltung hat sich gezeigt, dass es zu zahlreichen Aspekten des Endlagers Konrad Fragen gibt. „Wir freuen uns über jede Frage, die uns erreicht und werden auch weiterhin versuchen, mit den Menschen der Region ins Gespräch zu kommen“, sagte der Leiter der Infostelle Konrad, Michael Lohse. Auch Projektleiter Peter Duwe hat sich über die rege Beteiligung sehr gefreut. Auf Konrad 1 wurden die letzten Gebäude hochgezogen Mit den neuen Gebäuden für die Wache, das Heizhaus und die Werkstatt ist der Hochbau auf der Anlage am Schacht Konrad 1 abgeschlossen. Wache und Heizhaus werden aktuell in den Regelbetrieb überführt. In der Werkstatt läuft der Innenausbau und die ersten Maschinen werden installiert. Ebenfalls konnte die Einrichtung der zentralen Warte vollendet werden. Im Maschinenhaus Nord wartet bereits eine neue Fördermaschine darauf, ihren Betrieb aufzunehmen. Zuvor sind aber noch Arbeiten am Förderturm und an der Führungsmechanik für den Förderkorb im Schacht zu erledigen. Mehr dazu im Ausblick 2023. Auf Konrad 2 stehen die ersten Gebäude Der sogenannte Betriebshof ist ein Gebäudekomplex aus zwei Gebäuden . Hier sind neben einem Lokschuppen auch eine Halle für eine Friktionswinde zum Seilwechsel für den „Aufzug“ im Schacht gebaut worden sowie ein Werkstattgebäude. Das im Jahr 2008 für die Zwischenzeit aufgestellte Fördergerüst ist 2022 zurückgebaut worden . Bis der neue Förderturm gebaut ist, sorgt eine Kleinförderanlage für die Seilfahrten nach unter Tage. Diese kommt ohne Fundament um den Schacht 2 aus. Dadurch ist es möglich geworden, die Fundamentreste des alten Fördergerüsts zu entfernen. Das ist eine wichtige Voraussetzung für den Neubau. Nicht zuletzt muss die Grubenwasser-Übergabestation genannt werden, die im Jahr 2022 im Rohbau fertiggestellt wurde . Sie ist das erste nach den besonders strengen Regeln des kerntechnischen Ausschusses (KTA) erbaute Gebäude auf Konrad 2. Hier werden später noch Tanks zum Sammeln des Grubenwassers sowie Pump- und Messtechnik eingebaut. 2023 bringt weitere sichtbare Veränderungen Beim Blick auf das laufende Jahr zeigt sich rasch, welche Herausforderungen beim Bau des Endlagers Konrad noch zu meistern sind. So steht am Schacht Konrad 1 zum Beispiel der Wechsel des inneren Führungsgerüstes an. Das ist die Stahlkonstruktion innerhalb des Schachtes. An dieser Konstruktion sind unter anderem die Führungen (Spurlatten) für den Förderkorb über Tage befestigt, damit dieser vollständig aus der Schachtröhre herausfahren kann. Das vorhandene Führungsgerüst stammt noch aus der Bauzeit des Schachtes in den 1960er Jahren und muss für mindestens 40 weitere Jahre Betriebszeit ausgetauscht werden. Das passiert in der zweiten Jahreshälfte und dauert rund ein halbes Jahr. In dieser Zeit stehen die Förderkörbe auf Konrad 1 still. Es können deshalb unter Tage nur dringend notwendige Arbeiten vorgenommen werden. Die dafür benötigte Belegschaft wird über die kleine Anlage im Schacht Konrad 2 ein- und ausfahren. Parallel dazu ist geplant am Schacht 2 die Arbeiten am Fundament des neuen Förderturms , dem sogenannten Schachtkeller, zu beginnen. Dabei wird der Lastfall Erdbeben nach den Regelvorgaben des kerntechnischen Ausschusses in die Tragwerksplanung berücksichtigt. Dies geht über die Berechnungsvorgaben des Planfeststellungsbeschlusses hinaus. Mit anderen Worten: Der neue Schacht und seine Anlagen werden – mit Blick auf das aktuelle technische Regelwerk – erdbebensicher gebaut. Atomrechtliche Vorgaben sind auch beim anstehenden Bau der Umladehalle von entscheidender Bedeutung. Hierzu werden gerade die eingereichten Unterlagen geprüft. Derzeit erfolgen vorbereitende Maßnahmen und die Einrichtung der Baustelle. Die Umladehalle wird am Ende eine Länge von rund 160 Metern haben. Sie ist das zentrale Gebäude des Endlagers Konrad über Tage. Hier kommen die Transporte mit den Behältern an. Die Behälter durchlaufen dann eine Reihe von Prüfschritten nach deren positivem Ergebnis sie ihre letzte Etappe nach unter Tage und bis zu den Einlagerungskammern absolvieren. Rege Teilnahme in der Info Konrad sowie online Daneben gab es zahlreiche Fragen zu der Ausführung der Transportstrecken und Funktionsräume des Endlagers unter Tage sowie zu den Einlagerungskammern. Während letztere mit einem bergbautypischen Anker-Maschendraht-Ausbau ausgeführt werden, erfolgt der Ausbau der Transportstrecken und Funktionsräume im zweistufigen Tunnelbauverfahren. Das ist viel aufwendiger, aber notwendig, damit die Bereiche über eine Betriebszeit von rund 40 Jahren ohne größere Nacharbeiten betrieben werden können. Ein Teil der Fragen, die noch nicht in den „Fragen und Antworten“ auf der Internetseite enthalten sind, werden dort ergänzt. Außerdem werden alle offengebliebenen Fragen der Veranstaltung gesammelt und zeitnah mit Antworten unter dieser Meldung veröffentlicht sowie in den Fragen und Antworten. Am Ende der Veranstaltung gab es noch Gelegenheit, Themenvorschläge zu nennen. Das möchten die Unternehmenskommunikation und der Fachbereich gerne aufgreifen für die kommenden Veranstaltungen im Rahmen der Betrifft-Reihe. Geplant ist eine Veranstaltung direkt auf der Schachtanlage Konrad 1. Dabei können dann Gäste vor Ort an einer Besichtigungsrunde über das Gelände teilnehmen. Alle Informationen dazu werden frühzeitig im Internet und über unseren lokalen Veranstaltungsverteiler mitgeteilt. Veranstaltungsreihe Betrifft: Konrad Die Veranstaltungsreihe „Betrifft: Konrad“ ist ein Forum für interessierte Bürger*innen, um über aktuelle Arbeiten und Fragestellungen mit den Beschäftigten der BGE ins Gespräch zu kommen. Themenvorschläge können gerne an dialog(at)bge.de gesendet werden. Die offenen Fragen aus der Betrifft: Konrad Folgende Fragen wurden gestellt, können aus Zeitgründen aber erst im Nachgang der Veranstaltung beantwortet werden: Wie läuft in der Zeit des Führungsgerüstwechsels die Seilfahrt und welcher zweite Rettungsweg steht ohne Schacht 1 zur Verfügung? Wie ist der aktuelle Stand der Überprüfung der sicherheitstechnischen Anforderungen des Endlagers Konrad nach dem Stand von Wissenschaft und Technik (ÜsiKo)? Ist ausgeschlossen, dass die Abluft im Endlagerbetrieb Radioaktivität enthält und wie? Gibt es am Lüftergebäude auf Konrad 2 jetzt schon Messgeräte zur Messung von radioaktivem Argon und radioaktiven Staub? Wodurch ist sichergestellt, dass – mit Blick auf die geplanten Verfüllmaßnahmen der Einlagerungskammern – keine Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) – landläufig Betonkrebs eintritt? In einem Bericht zu den Asse-Abfällen der BGE werden "augenscheinlich" die Endlagerbedingungen Konrad herangezogen. Dort leitet man "Restriktivste Grenzwerte in Becquerel für das Endlager Konrad" ab und bewertet dann die Asse-Abfälle und welche Nuklide diese Grenzwerte überschreiten. Warum ist das so? Wann kann, aus heutiger Sicht, das erste Gebinde entgegengenommen werden? Wann beginnt die Einlagerung?

Forschungssteckbrief "Gases & watersoluble organic compounds in OPA at elevated T/p (HE-F)" (PDF)

Steckbrief für Experimente in Untertagelaboren Beteiligung am Mont-Terri-Experiment „Gases & watersolu­ ble organic compounds in OPA at elevated T/p“ Kurztitel/ ggf. Akronym: HE-F Untertagelabor: Mont Terri (Schweiz, Opalinuston) Ziel des Experiments: Die verschiedenen Prozesse und Reaktionen zur Freisetzung und Ent­ fernung von Gasen (CO2, N2, Kohlenwasserstoffe, H2, H2S) und wasserlöslichen organischen Verbindungen im Opalinuston werden identifiziert und quantifiziert. Für ausgewählte Reaktio­ nen sollen kinetische Daten ermittelt werden. Dies wird eine genauere Modellierung der Net­ togasfreisetzung für ein bestimmtes Szenario und eine bessere Bewertung des pH- und Eh-Wertes des Porenwassers ermöglichen. Darüber hinaus wird die Freisetzung/Bildung von wasserlöslichen organischen Verbindungen in diesen Experimenten untersucht, da diese Verbindungen leicht von Mikroorganismen ver­ stoffwechselt werden, als Komplexbildner für Nuklide wirken und somit deren Transport beein­ flussen können. Forschungsfeld: Vorläufige Sicherheitsuntersuchungen Gesamtlaufzeit des Experiments: Juli 2016 (Phase 22) – Dezember 2026 (Phase 31) Laufzeit der BGE Beteiligung am Experiment: Juli 2021 (Phase 27) – Dezember 2026 (Phase 31) Finanzielle Beteiligung der BGE: Mont Terri PhaseZeitraum Kosten (CHF) 27Juli 2021 – Juni 20221.000 28Juli 2022 – Juni 2023Übernahme aus Phase 27 29Juli 2023 – Dezember 2024 1.500 Weiterführende Informationen: Startseite (mont-terri.ch) Experimentbeschreibung HE-F stellt eine Erweiterung des HE-D-Experiments dar, das neben anderen Informationen Daten liefern wird, die für eine verfeinerte Interpretation der Prozesse zur Freisetzung oder Fixierung von Gasen während der Erhitzer-Experimente und bei späteren Lagerungsbedin­ gungen benötigt werden. Dok-ID: 11991953 – Stand:11.01.2024 www.bge.de Seite 1 von 3 Steckbrief für Experimente in Untertagelaboren Es wird Experimente umfassen, die im Labor der BGR unter definierten Bedingungen in Re­ aktoren stattfinden. Die Ergebnisse werden es ermöglichen, die Prozesse bei präzisen Tem­ peratur- und Druckbedingungen zu untersuchen und die Temperatur- und Druckentwicklung (bis zu 150 °C bzw. bis zu 80 bar) während eines Erhitzungsexperiments und darüber hinaus zu simulieren. Die Analyse- und Probenahmeeinrichtungen in inerter Atmosphäre ermöglichen dabei die quantitative Bestimmung von Konzentrationen und Reaktionsgeschwindigkeiten. Die Verwendung von stabilen Kohlenstoff- und Wasserstoff-Isotopen-Markierungen gestattet die unabhängige Quantifizierung der Gasbildung und der Gasfixierungs-/Oxidations-/Inkorpo­ rationsraten im Verlauf der Experimente. Darüber hinaus wird die Gassorptionskapazität des Opalinustons bei verschiedenen Druck- und Temperaturbedingungen untersucht. Die Produktion kleiner wasserlöslicher organischer Moleküle wird in Erhitzungsexperimenten in inertem Argon und in natürlicher Atmosphäre untersucht, die Kinetik der Freisetzung und Bildung von Gasen wird quantifiziert. Für die ersten Experimente wird das verfügbare Kernmaterial des Bohrlochs BFS-2 verwendet. Darüber hinaus wurde Ende 2017 frisches Kernmaterial aus einer speziellen Bohrung (in der Nähe von HE-D, aus der MI-Nische heraus) mit einem Durchmesser von 131 mm (ca. 100 mm Kerndurchmesser) und einer Länge von ca. 15 m erbohrt. Im Jahr 2021 wurde das zweite Bohrloch parallel zum ersten Bohrloch gebohrt. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Arbeiten wurde eine gasdichte Kernauskleidung (für 1-m-Kerne mit 100 mm Durchmesser) mit online protokollierter Messung der Gasfreisetzung (=Druckanstieg), Temperatur und Feuchtigkeit in der Kernauskleidung entwickelt und erfolg­ reich getestet, um die Freisetzung von Gasen und Wasserdampf während der Lagerung intak­ ter Kerne vor den Experimenten zu ermitteln. Programm mit BGE Beteiligung (Phasen 27 bis 29; Juli 2021 – Dezember 2024, Beginn der BGE Beteiligung mit Schritt 3 des Experiments) Schritt 3: Bohrung eines neuen Bohrlochs in der Nähe von HE-D. Probenvorbereitung aus intakten Kernabschnitten Schritt 4: Erprobung des neuen gasdichten Kernmaterials mit Protokollierungseinrichtungen und Bericht Schritt 5: Zusätzliche Langzeit-Reaktorerhitzungsexperimente des neuen Kernmaterials mit Probenahme/automatisierten Online-Analyseeinrichtungen Schritt 6: Bestimmung der kinetischen Raten für ausgewählte Reaktionen, z. B. Gasfreiset­ zung, -bildung oder -fixierung Schritt 7: Abschlussbericht über die bei den Erhitzungsexperimenten beobachteten freigesetz­ ten Gase und organischen Verbindungen sowie die Raten ausgewählter geochemischer Re­ aktionen Dok-ID: 11991953 – Stand:11.01.2024 www.bge.de Seite 2 von 3 Steckbrief für Experimente in Untertagelaboren Experimentpartner: Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA; Frankreich), Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR; Deutschland), Helmholtz Forschungszentren: Zentrum für Umweltforschung, Geoforschungszentrum Potsdam, Forschungzentrum Jülich, Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf und Karlsruher Institut für Technologie (UFZ, GFZ, FZJ, HZPR, KIT; Deutschland) Dok-ID: 11991953 – Stand:11.01.2024 www.bge.de Seite 3 von 3

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