Die Reduzierung flüchtiger organischer Verbindungen ist eigentlich kein Entfeuchtungsvorgang, ähnelt diesem aber sehr. Die Munters-Rotortechnologie wird dazu genutzt, die VOC-Emissionsreduzierung durch Einsatz eines Zeolithe-Rotors an Stelle eines Silikagel-Rotors zu optimieren.
Was bedeutet VOC?
VOC (Volatile Organic Compound) sind flüchtige organische Verbindungen. Flüchtige Chemikalien produzieren bei Raumtemperatur Ausdünstungen. Organisch ist eine Chemikalie dann, wenn sie Kohlenstoffmoleküle enthält. Zu den flüchtigen organischen Verbindungen zählen Lösungsmittel, Alkohole und sogar Benzin. VOC erzeugen unter Einwirkung von Sonnenlicht in der Atmosphäre Ozon. Dies wird auch als Smog bezeichnet.
Was ist Zeolith?
Zeolith ist ein natürlich auftretendes Mineral in kristalliner Form. Natürliches Zeolith besteht aus wasserhaltigen Aluminiumsilikaten auf Basis von Natrium, Kalzium, Kalium oder Barium.
Natürliches Zeolith ist hydrophil (wasseranziehend) und kann Wasser adsorbieren und desorbieren. Synthetische Zeolithe wurden für gewerbliche Anwendungen entwickelt. Es wurden über 70 verschiedene Typen synthetischer Zeolithe erzeugt.
Wasserabweisendes Zeolith ist ein anorganischer Kristall mit Merkmalen, die sich für die Adsorption von VOCs eignen. Wasserabweisender Zeolith ist ein stabiler Kristall. Aufgrund der inerten Eigenschaften von Zeolith werden chemische Reaktionen nicht gefördert. Daneben ist es auch bei sehr hohen Temperaturen nicht entzündlich und reagiert nicht mit starken Säuren.
Wie arbeiten Zeolithe?
Die Grundstruktur eines Zeoliths ist ein aus Siliziumdioxiden (SiO2) gebildeter Tetraeder oder eine Pyramide. Die Tetraeder haben ein Siliziumatom im Zentrum und jeweils ein Sauerstoffatom an jeder Ecke.
Zeolites werden miteinander durch Verbinden des Sauerstoffatoms zusammengefügt. Verbundene Zeolithe bilden Poren. Die Größe der Poren wird von der Anzahl der Zeolith-Moleküle bestimmt, die zusammengefügt werden. Als Kristall hat das Zeolith eine feste Struktur. Deswegen zeichnet sich jeder Typ von Zeolith durch eine charakteristische Anordnung der Zeolith-Moleküle aus. Genauso wie jeder Zeolith-Typ einmalig ist, ist auch jede Porengröße einmalig.
Die Größe der organischen Verbindung entscheidet, welche Zeolith-Porengröße sich am besten zur Adsorption eignet. Munters Zeol verwendet eine Mischung wasserabweisender Zeolithe mit unterschiedlichen Porengrößen. Diese Mischung gestattet die Adsorption einer großen Anzahl organischer Lösungsmittel. Die meisten kommerziell erhältlichen Lösungsmittel werden von unseren wasserabweisenden Zeolithen adsorbiert.
Eine VOC wird in die Zeolith-Pore gezogen und dort von einer schwachen Zugkraft festgehalten. (Dies ist eine schwache physische Anziehungskraft zwischen chemisch neutralen Verbindungen.) Die VOC bleibt solange in der Pore, bis Energie (wie etwa Wärme) eingesetzt wird. Diese Wärme überwindet die Anziehungskraft und das VOC löst sich vom Zeolith und wird in die Luft freigesetzt.
Wenn die mit den VOC-belastete Luft an den Zeolith-Molekülen vorbeiströmt, stellt der Zeolith einen umgekehrten Filter bzw. ein molekulares Sieb dar, in dem die Verbindungen eingefangen werden, die adsorbiert werden. Alle Verbindungen, die zu groß sind, werden durchgelassen.