- Pumpen aus Hastelloy C als produktberührtem Werkstoff sind zur Förderung von handelsüblicher, korrosiver Salzsäure nur bedingt geeignet.
- Zahnradpumpen der Serie Verdergear Process sind aus PFA-ausgekleidetem Edelstahl und können Salzsäure und vergleichbar korrosive Medien wie Eisenschlorid und Natriumhypochlorid problemlos fördern.
- Aufgrund ihres Funktionsprinzips eignen sich Zahnradpumpen besonders gut für die pulsationsfreie Förderung mit einer hohen Dosiergenauigkeit.
Zur Regeneration von Kationenaustauschern wird in der Wasseraufbereitung Salzsäure genutzt. Ionenaustauscher werden für die Entsalzung des Wassers eingesetzt, bei der unerwünschte Kationen zum Beispiel durch H+-Ionen ausgetauscht werden. Da diese Reaktion nicht im Gleichgewicht verläuft, muss ein Ionentauscher regeneriert werden. Das passiert, indem ein Überschuss an „schwächeren“ Ionen zugegeben wird, der aufgrund der Masse die „stärkeren“ Ionen verdrängt. Diese Reaktion kann im Gleich- oder Gegenstrom durchgeführt werden. Die eingesetzte Salzsäure ist sehr korrosiv. Die produktberührten metallischen Teile einer Pumpe würden in kürzester Zeit undicht und müssten ausgetauscht werden.
Salzsäure, ein anspruchsvolles Medium
Salzsäure ist als handelsübliche Salzsäure und als Reagenz erhältlich. Die handelsübliche Salzsäure kann dabei Verunreinigungen aufweisen, während Salzsäure als Reagenz erheblich reiner ist. Die Korrosivität von Salzsäure hängt von der Konzentration, der Anwesenheit von Chlor- und Eisen-Ionen und der Temperatur ab.
Für die Förderung von Salzsäure wird oftmals eine Pumpe aus Hastelloy C empfohlen. Wenn man sich für Hastelly C als produktberührten Werkstoff entscheidet, ist es wichtig, die Güte der Salzsäure zuvor zu bestimmen. So wird beispielsweise Grauguss für Rohrleitungen oder Tanks eingesetzt, mit denen die Salzsäure in Berührung kommt. Grauguss als Eisenwerkstoff bildet allerdings beim Kontakt mit Salzsäure Eisenchlorid. Dies ist ein sehr viel korrosiverer Stoff als handelsübliche Salzsäure. Diese ist erfahrungsgemäß mit Konzentrationen von 2 bis 37 % äußerst korrosiv.
Viele Unternehmen sind sich dieser Quelle für Verunreinigungen nicht bewusst, und so passiert es häufig, dass die eingesetzten Pumpen nur eine sehr geringe Einsatzdauer haben.
Typischerweise führt Spaltkorrosion im Bereich der O-Ringe zu einer Leckage. Je nach Nutzungsdauer und Stillstandszeit der Pumpe tritt die Korrosion nach ungefähr zwei Monaten auf.
Wiederum abhängig von der Nutzungsdauer lassen sich nach ungefähr vier bis sechs Monaten „Ausdünnungen“ des Materials am Spalttopf und inneren Magneten beobachten. Diese können bis zu einem Bruch führen. Wenn man an diesem Punkt angekommen ist, lässt sich die Pumpe meist nicht mehr reparieren.
Alternativ zum Werkstoff Hastelloy C können Edelstahlpumpen verwendet werden, bei denen alle produktberührten Bauteile mit dem chemisch beständigen Kunststoff Perfluoralkoxypolymer (PFA) ausgekleidet sind. Dieser Kunststoff ist beständig gegen nahezu alle Chemikalien und zeigt eine sehr hohe Temperaturfestigkeit und Flammwidrigkeit.
Die Zahnradpumpen der Serie Verdergear Process sind aus PFA-ausgekleidetem Edelstahl und können somit Salzsäure und vergleichbar korrosive Medien wie Eisenschlorid und Natriumhypochlorid problemlos fördern.
PFA-Auskleidung für hohe chemische Beständigkeit
Die PFA-ausgekleideten Zahnradpumpen sind die beste Wahl für anorganische Säuren, Laugen und Salze, die aufgrund ihrer korrosiven Eigenschaften sonst nur mit Pumpen aus teuren Metall-Legierungen gefördert werden könnten, wie zum Beispiel Schwefelsäure, Flusssäure, Natriumhypochlorid, Salpetersäure, Natronlauge und Chromsäure. Eine weitere wichtige Applikation ist die hochreine Förderung, bei der jeglicher metallischer Kontakt zum Medium vermieden werden muss. 300er Edelstahl als Gehäusematerial gibt dabei die strukturelle Robustheit gegen korrosive Umgebungen.
Bei der Verdergear Process PFA sind Gehäuse und Spalttopf mit PFA ausgekleidet. Die Wellen und Lager bestehen aus Siliziumcarbid (SiC). Diese Pumpen realisieren Fördermengen von bis zu 57?l/min bei Drücken bis 7 bar und Temperaturen bis 80 °C. Sie stehen in sieben verschiedenen Baugrößen zur Verfügung. Die Saug- und Druckstutzen sind standardmäßig mit Flanschen nach DIN und optional Ansi versehen. Zahnradpumpen eignen sich aufgrund ihres Funktionsprinzips sehr gut als Dosierpumpe, da sie einen gleichmäßigen, linearen Förderstrom produzieren. Die PFA-ausgekleideten Zahnradpumpen bieten die gleiche Druckbeständigkeit wie eine Metallpumpe und haben keine Probleme mit Delaminierung aufgrund von faserverstärkten Gehäusen. Ein Spalttopf aus Alloy-C reduziert die Wirbelströme und die daraus entstehende Hitze. Der PFA-ausgekleidete Kohlefaser-Spalttopf verhindert Wirbelströme vollständig. Die Zahnradpumpen sind extrem Verschleißfest aufgrund der außergewöhnlich hohen chemischen Beständigkeit und bieten eine preisgünstige Alternative zu Pumpen aus teuren Metall-Legierungen.
Pulsationsfreies Fördern mit hoher Dosiergenauigkeit
Die Zahnradpumpe ist eine Kreiselradpumpe, die aus zwei in gegensätzlicher Richtung drehenden Zahnrädern besteht, die an der Ansaugseite der Pumpe ineinandergreifen. Am Pumpengehäuse befindet sich ein Ansaug- und ein Druckleitungsanschluss.
Die Antriebswelle ist direkt mit einem Zahnrad (Antriebszahnrad) verbunden, das dann das andere Zahnrad antreibt. Die Flüssigkeit wird in den Freiraum zwischen den Zahnradflanken und dem Gehäuse eingesaugt. Die Flüssigkeit, die sich in den Zahnfreiräumen befindet, wird zur Druckseite transportiert.
Die Zähne der beiden Zahnräder füllen die Freiräume gegenseitig auf, nachdem die Flüssigkeit die Druckseite erreicht hat. Die Flüssigkeit wird in die Druckleitung gepumpt. Aufgrund dieses Funktionsprinzips eignen sich Zahnradpumpen besonders gut für die pulsationsfreie Förderung mit einer hohen Dosiergenauigkeit.
Ifat Halle A6 – 435
