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Verfahren zur Erzeugung und Ausbringung einer chlordioxidhaltigen Lösung - Elektrolysezelle mit integriertem Stripping von Produktgasen


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inline-Herstellung und möglichst risikolosen Ausbringung einer chlordioxidhaltigen Lösung im Mmol-pro-Liter-Bereich (mM-Bereich) als wirkungsvolles Desinfektionsmittel für Behälter, Rohrleitungssysteme und andere zu behandelnde Oberflächen.


Hintergrund

Im Zusammenhang mit der Europäischen Biozid-Verordnung sollen bei einer chlorbasierten Desinfektion mögliche schädliche Nebenprodukte (wie z. Bsp. freies aktives Chlor) vermieden werden. Auf Grund seiner Eigenschaften kann dabei Chlordioxid nicht gelagert werden, sondern muss prozessbasiert vor Ort erzeugt werden.


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Problemstellung

Die nach dem Stand der Technik gängigen Verfahren der Chlordioxidherstellung realisieren hohe Ausbeuten nur mit höher konzentrierten Chemikalien. Die entstehenden Gemische sind infolge der Chemikalieneigenschaften, wie Korrosionspotenzial und Toxizität, im Hinblick auf den Arbeitsschutz aber nicht für den direkten Einsatz als Desinfektionsmittel geeignet.


Lösung

Die vorgestellte Lösung bietet erstmals ein effizientes Verfahren bei dem Herstellung, Ausbringung und Anwendung einer chlordioxidbasierten Desinfektion die ohne hochkonzentrierte Ansatzchemikalien, geteilter Elektrolysezellen oder anderer komplizierter Erzeugungseinheiten (elektrochemisch) auskommt.

Innerhalb einer Vorrichtung wird zunächst eine Lösung mit einer Chloritkonzentration im unteren Millimol-pro-Liter-Bereich erzeugt und mit einem ersten Lösungsstrom in eine Oxidationseinheit befördert. In dieser wird das Chlorit zu Chlordioxid oxidiert und so eine Chlordioxidlösung zur Verfügung gestellt. Über ein Puffersystem zur Steuerung der pH-Konzentration lassen sich Ausbeuten nahe 100 % erzielen. Die Chlordioxidlösung wird anschließend in dem Hauptlösungsstrom auf die gewünschte Endkonzentration verdünnt, was mit Hilfe einer Mess- und Regelvorrichtung entsprechend eingestellt und prozessbegleitend kontrolliert wird. Der Hauptlösungsstrom kann dann in der Anwendungskonzentration zu einer Ausbringungseinrichtung (etwa eine Sprühvorrichtung) geführt und appliziert werden.


Vorteile

Marktübliche Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid aus Chlorit realisieren nur geringe Umsetzungsraten von Chlorit zu Chlordioxid. Angestrebte Inline-Direktdesinfektionen scheitern dann an zu hohen Chloritkonzentrationen beziehungsweise unerwünschten Substanzen bei idR zu niedrigen pH-Werten. Der Einsatz von Separationstechniken (Kationenaustauschmembrane) ist kostenintensiv und macht die Prozesse entsprechend unwirtschaftlich. 

Die Erfindung in Einheit der Erzeugung und Verteilung ermöglicht es erstmals, mit einfachen Mitteln eine Chlordioxidlösung im mM-Bereich zu erzeugen und im Inline-Verfahren auszubringen. Aufwändige Membrankonstruktionen und Apparatedesigns, die Handhabung aggressiver Chemikalien, die Gefahr erhöhter Konzentration, die Verwendung von Strippingverfahren und andere Nachteile entfallen. Das Verfahren ist somit einfach im Aufbau, sicher und gleichzeitig preiswert.


Service

Die ESA PVA sucht im Auftrag der Hochschule Anhalt insbesondere Lizenznehmer in Deutschland und Europa. Die wissenschaftlich/technische Begleitung eines Industriepartners im Rahmen der Markteinführung wird dabei in geeigneter Weise sichergestellt.


ESA Patentverwertungsagentur Sachsen-Anhalt GmbH

Eric Bourgett
+49 (0) 391 8107220
info@esa-pva.de
www.esa-pva.de
Adresse
Breitscheidstraße 51
39114 Magdeburg



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2019 003 675.1 anhängig

Stichworte

Elektrolysezelle, Stripping, Chlordioxid, Desinfektion

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen