Besuch der Infraserv Knapsack

Schülerbericht zur Exkursion in den Chemiepark

Die Klasse 9D des Alexander-von-Humboldt Gymnasiums war am 1. Juni 2017 im Chemiepark Knapsack zu Besuch und hat dort an einer interessanten Führung teilgenommen.

Zuerst haben wir im „Blauen Saal“ generelle Informationen über den Chemiepark erhalten. Außerdem hat uns ein Mitarbeiter der Infraserv Knapsack über Ausbildungsmöglichkeiten informiert. Dann wurden uns die Verhaltensregeln vor Ort erklärt und wir haben Helme mit Schutzbrillen und Schutzanzüge bekommen.
Mit einem Bus sind wir in den in Hürth gelegenen Teil des Chemieparks gefahren, wo wir in ein Gebäude der Firma Vinnolit gegangen sind. In diesem haben wir die Membrantechnologie der Chloralkali-Elektrolyse erklärt bekommen, nach der im Chemiepark Hürth-Knapsack Chlor und 50%-ige Natronlauge aus Kochsalz gewonnen wird.

Die Theorie:

Bei einer Elektrolyse einer Salzlösung wird mit Hilfe einer Gleichstromquelle die Ionenverbindung in die Elemente aufgetrennt. So wäre also zu erwarten, dass bei einer Elektrolyse einer Na+ Cl- -Lösung die Elemente Natrium und Chlor entstehen. Tatsächlich entsteht an der Anode (hier der  + Pol) das Gas Chlor. An der Kathode (hier der – Pol) entsteht nicht Natrium, sondern Natronlauge (das Natrium wird wegen seiner hohen Reaktivität mit Wasser direkt zu Natronlauge und Wasserstoff umgesetzt).

Die großtechnische Produktion:

Täglich werden 1200 t Steinsalz (verunreinigtes Natriumchlorid) durch Eisenbahn-Waggons angeliefert und in riesigen Bunkern in Wasser gelöst. So entsteht eine Kochsalzsole (eine gesättigte NaCl-Lösung), die durch spezielle Membranen auf eine Reinheit von 99,9998% gebracht wird. Diese hochreine Salzlösung gelangt dann in den „Elektolyseur“ (flache Hohlkörper an deren Innenwänden die Elektroden angebracht sind).

Anoden- und Kathodenraum sind durch eine dünne Membran getrennt, die nur durchlässig ist für Na+ -Ionen. In getrennten Schläuchen fließt dann das Chlor bzw. das Natronlauge-Wasserstoff-Gemisch zusammen mit der abgereicherten Sole ab. Die Kochsalzlösung wird in einem Kreislauf wieder zur Sole aufkonzentriert und dann dem Elektrolyseur wieder zugeführt, so dass kein Kochsalz verloren geht. Dem Natronlauge-Wasserstoff-Gemisch wird der Wasserstoff entzogen und die 33%-ige wird durch Sieden zu 50%-iger Natronlauge aufkonzentriert, in Kesselwagen verfrachtet und verkauft. Die Chloralkali-Elektrolyse passiert 24 Stunden am Tag und 360 Tage im Jahr. Dabei entstehen pro Jahr 250.000 Tonnen Chlor, 570.000 Tonnen Natronlauge und 85 Mio. m³ Wasserstoff, welche als Endprodukte weiterverkauft werden.

19 t Chlorgas werden pro Stunde per Pipeline an die chemische Industrie in Wesseling und Godorf geliefert. Die Natronlauge wird über die Schiene zum nahegelegenen Kölner Hafen transportiert und gelangt von dort auf dem Wasserweg zum Kunden.

Nach dieser informativen Führung haben wir in der Cafeteria der Anlage gegessen.
Als wir mit der Mahlzeit fertig waren haben wir noch eine Präsentation über die Studien- und Ausbildungsmöglichkeiten und eine Führung durch die Ausbildungsanlagen der Rhein-Erft Akademie erhalten. Besonders interessant war die Werkshalle, in der die Chemikanten an „kleinen“ Anlagen im kg-Bereich die Verfahrenstechnik erlernten, nach der auf dem Gelände der Hürth-Knapsack-AG in Tonnenmaßstab produziert wird.

Danach war unsere Exkursion im Chemiepark Knapsack zu Ende und wir sind zurück zur Schule gefahren.

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Steffen und Simon, 9D