Ökologie und Ökonomie vereint

Vor-Ort-Stickstofferzeugung aus Druckluft

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09.07.2015 Sie halten die moderne Welt in ihrem Innersten zusammen. Selbst in so sensiblen Bereichen wie dem Schiff- und Flugzeugbau oder der Fahrzeugtechnik, bei denen die Sicherheit der Menschen im Vordergrund steht, wird immer weniger geschraubt, genietet und geschweißt. Moderne Klebstoffe übertreffen oftmals die Festigkeit und Flexibilität anderer Verbindungstechniken und ermöglichen als Bestandteil von Verbundwerkstoffen völlig neue Problemlösungen.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • In vielen Prozessen benötigen Betreiber Stickstoff. Meistens lassen sie diesen von Dienstleistern via LKW auf das Werksgelände liefern.
  • Ökonomischer und gleichzeitig ökologischer ist der Ansatz, den ein Klebstoffproduzent umsetzte: Statt Lieferservice erzeugt er seinen Stickstoff mittels Druckluft nun selbst.
  • Da die Druckluft aufgrund der Drei-Schichten-Produktion ohnehin rund um die Uhr erzeugt wird, gewinnt er automatisch Versorgungssicherheit.

Damit sie aber nicht an der falschen Stelle kleben, setzen Produzenten in vielen Herstellprozessen Stickstoff zum Überschleiern ein – so auch die Kömmerling Chemische Fabrik mit Hauptsitz im südwestpfälzischen Pirmasens.

Ohne Stickstoff kein Klebstoff
Sowohl einige Rohstoffe als auch Endprodukte der auf Isocyanat beziehungsweise Silan basierenden Kleb- und Dichtstoffsysteme sind sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Bei der Produktion kommen zudem entzündliche Lösemittel zum Einsatz, die der Hersteller auf dem Firmengelände lagert. Um hier Gefahren für die Mitarbeiter zu vermeiden und ein vorzeitiges Aushärten bestimmter Klebstoffe zu verhindern, müssen einige Rohstofftanks und Abfüllanlagen mit Stickstoff überschleiert werden. Auch LKW werden beim Entladen oftmals mit Stickstoff gespült. Ist kein Stickstoff verfügbar, muss der Betreiber die Produktion herunterfahren – was erhebliche wirtschaftliche Schäden mit sich bringt.

Stickstofferzeugung aus Druckluft
Bis Mitte 2013 erfolgte die Stickstoffversorgung bei Kömmerling ausschließlich durch zugelieferten Flüssigstickstoff. Doch dann erkannten die Verantwortlichen die Möglichkeit, die Produktionskosten durch den Einsatz von Stickstoffgeneratoren zu senken und betrauten Parker Hannifin mit der Erstellung eines Konzepts zur Stickstofferzeugung aus Druckluft. Da der Klebstoffhersteller in drei Schichten produziert, musste eine maximale Stickstoffverfügbarkeit bei größtmöglicher Rentabilität gewährleistet sein. Darüber hinaus benötigte das Unternehmen eine geringe Menge Flüssigstickstoff für den Einsatz an Kühlfallen in der Laboranalytik. Auf Basis dieser Rahmenbedingungen entwickelten die Experten des Maschinenbauers ein integriertes Stickstoffversorgungssystem, das die Stickstofferzeugung aus Druckluft und die Belieferung mit Flüssigstickstoff kombiniert.

Optimale Verfügbarkeit
Stickstoffgeneratoren der Baureihe Maxigas erzeugen Stickstoff nach dem Druckwechsel-Verfahren mit Hilfe eines Kohlenstoff-Molekularsiebes (CMS). Dabei adsorbiert ein Molekularsieb aus einem Druckluftstrom den Sauerstoff; der in der Luft enthaltene Stickstoff bleibt als Produktgas übrig. Die Energie zur Stickstofferzeugung erzeugt der Kompressor der Druckluftanlage mittels des Drucks der Druckluft. Da Druckluft rund um die Uhr zur Verfügung steht, kann der Betreiber unterbrechungsfrei Stickstoff erzeugen. Neben der Versorgungssicherherheit gab es noch eine zweite Anforderung: Wirtschaftlichkeit. Diese ermöglicht der sogenannte Druckluftfaktor des Stickstoffgenerators. Für die hohen Anforderungen an die Stickstoffqualität werden circa 4,2 Kubikmeter Druckluft je Kubikmeter Stickstoff benötigt.

Heftausgabe: Juli 2015
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Über den Autor

Carsten Beckmann, Business Development Druckluft und Gasaufbereitung, Parker Hannifin
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