Hohlkathode
Stabkathode
Bei Gleichstrom-Lichtbogenentladungs-Plasmabrennern ist die Wahl der Kathode entscheidend. Thermoemissionskathoden (Heißkathoden) verwenden beheizte stabförmige Oberflächen für die thermionische Emission und erzeugen einen stationären Plasmalichtbogen. Hohlkathoden (Kaltkathoden) hingegen haben eine kalte Elektrode mit einem mit Puffergas gefüllten Hohlraum, was zu nicht stationären Lichtbogenflecken führt, die die Lebensdauer erhöhen und den Verschleiß minimieren. Die Thermoemission beruht auf der wärmeinduzierten Elektronenemission, während Hohlkathoden die Puffergasionisation nutzen. Beide Methoden erzeugen Plasmalichtbögen unter Hochspannung, wobei bei Thermoemission die Stabilität und bei Hohlkathoden die Haltbarkeit im Vordergrund steht.
Bei diesem Verfahren wird neutrales Gas durch Energiezufuhr in einen Plasmazustand versetzt. Die Hochspannung an den Elektroden erzeugt ein elektrisches Feld, das die Elektronen zum Ausbrechen anregt. Die freigesetzten Elektronen und die gebildeten Ionen bilden ein Plasmagemisch.
Die Rolle des Lichtbogens bei der Ionisierung:
Die beschleunigten Elektronen stoßen mit dem neutralen Gas zusammen und verursachen eine weitere Ionisierung. Die vom Lichtbogen erzeugte intensive Hitze trägt zur Gasionisierung bei und erzeugt ein hoch energetisiertes Plasma. Die Rolle des Trägergases (z. B. Argon) im Dampfplasma:
Trägergase wie Argon erleichtern und stabilisieren den Plasmaprozess: Im Dampfplasma trägt Argon den eingeleiteten Wasserdampf und unterstützt die Ionisierung und den Transport des verdampften Materials. Argon, das inert und nicht reaktiv ist, erhält den Plasmazustand aufrecht und sorgt für eine kontrollierte Umgebung. Der Lichtbogen des Plasmabrenners und Trägergase wie Argon tragen synergetisch zur Ionisierung bei und ermöglichen kontrollierte und effiziente Prozesse in verschiedenen Anwendungen.
Anwendungen
Die PlasmaAir liefert komplette autark betreibbare Plasmaanlagen inklusive der zum Betrieb notwendigen Peripherie wie Gasversorgung und Kühlanlage.
Die Anlagen sind mit einer SPS-Steuerung ausgestattet. Damit ist ein vollautomatischer Betrieb und eine Prozessüberwachung möglich.
Unsere PB-Plasmabrenner sind das Herzstück unserer Plasmaanlagen zur Entsorgung von Schadstoffen und der Waste-to-Energy-Prozesse.
Entwickelt wurden diese als wegweisende Lösung für die thermische Behandlung von Abfallströmen und Stoffumwandlungen.
zwischen 1 und 100 kW elektrischer Leistung für verschiedene Anwendungen, wie z. B. Spaltanlagen zur FCKW-Entsorgung, Abfallbehandlung, Konditionierung von Pyrolysegasen, etc., verfügbar.
Baugrößen im Bereich von 1–100 kW elektrischer Leistung sind erhältlich.
Anwendungsbereiche: Spaltanlagen zur FCKW-Entsorgung, Abfallbehandlung, Pulverisierung von Metall (3D-Druck),
Reinigung von Oberflächen, Plasmaschneiden, Pyrolyse von Ammoniak, Gasheizung, R&D.
Baugrößen zwischen 8 und 100 kW elektrischer Leistung sind erhältlich.
Typische Anwendungen sind z. B. Methanpyrolyse, Wasserstofferzeugung und R&D.
Zum Betrieb der Plasmaquellen sind auf die Brennertechnologie angepasste Stromversorgungen notwendig. Die PlasmaAir hat dazu robuste, industrietaugliche Quellen entwickelt. Die Quellen sind stromgeregelt und mit einem auf die Quellen optimierten Zündsystem ausgestattet.
Die Systeme sind modular aufgebaut und können dabei an die Leistung der jeweiligen Quellen angepasst werden.
Die Stromversorgungen sind mit Schnittstellen zur Integration in eine übergeordnete Steuerung ausgestattet.
Wir liefern Turn-Key-Anlagen inklusive Prozesssteuerung und -überwachung.