Schonendes Fördern chemischer Katalysatoren

Wer an Katalysatoren denkt, hat meist den Pkw, Abgasreinigung und Emissionsgrenzwerte vor Augen. Im Arbeitsalltag der Mitarbeitenden eines weltweit führenden Herstellers spezieller flüssiger, anorganischer Katalysatoren ist der Begriff hingegen direkt mit Produktqualität, Prozessstabilität und Anlagensicherheit verknüpft und damit mit der Frage, wie sich diese sensiblen Materialien zuverlässig und zugleich schonend fördern lassen.

Die dort entwickelten und gefertigten Katalysatoren kommen in Energie- und Raffinerieprozessen ebenso zum Einsatz wie in der Kunststoff-, petrochemischen und chemischen Industrie. In diesem Umfeld entscheidet eine verlässliche Förderung maßgeblich über Produktgüte, Effizienz der Anlagen und Liefersicherheit. Genau hier setzt das Unternehmen mittlerweile auf Drehkolbenpumpen, unter anderem beim Fördern von Katalysatoren, die im Wesentlichen aus Ammoniak, Ammoniumsulfat und Chlorid bestehen.

Mit den bisher verwendeten Schlauchpumpen war der Katalysatorenproduzent nicht zufrieden. Die kurzen Standzeiten, die hohe Pulsation trotz Pulsationsdämpfer und die aufwendigen Wartungsarbeiten waren Grund für einen Pumpentausch. Ungefähr alle sechs Monate war bei den Schlauchpumpen ein aufwendiger und zeitintensiver Wechsel der Schläuche notwendig, weswegen sich der Produzent dazu entschied, diese durch Drehkolbenpumpen des Pumpenherstellers Börger auszutauschen.

Xylem übernimmt US-Pumpenhersteller Cornell und Roper

Xylem hat mit den beiden in den USA angesiedelten Pumpenherstellern Cornell und Roper deren Übernahme für 1,46 Mrd. US-Dollar vereinbart. Deren Know-how ergänzt das Portfolio des Käuferunternehmens um Pumpentechnologien für den Transport schwer zu handhabender Flüssigkeiten.

Verschleißfester Gehäuseschutz ist austauschbar

Die Katalysatoren haben eine Temperatur von 80 °C und einen Feststoffanteil von mehr als 25 %. Die neuen Drehkolbenpumpen wurden für diese anspruchsvolle Aufgabe individuell ausgelegt und gefertigt. Mit einer Förderleistung je Pumpe zwischen 4 und 15 m³/h gehören die eingesetzten Pumpen zu den kleineren Modellen innerhalb des Portfolios des Herstellers.

Jedes Bauteil der Pumpen ist so gewählt, dass es optimal zu Medium und Prozessbedingungen passt, mit dem klaren Ziel, Standzeiten zu maximieren und Ausfallraten zu minimieren. Das Pumpengehäuse in Blockbauweise besteht aus Duplex-Edelstahl 1.4517. Eine verschleißfeste Gehäuseschutz-Auskleidung aus Edelstahl schützt vor abrasiven Bestandteilen im Fördermedium und lässt sich im Verschleißfall einfach und kostengünstig austauschen. Im Pumpenraum sorgen zwei Nitril-Kautschuk-Drehkolben für ein nahezu pulsationsfreies Fördern der Katalysatoren.

Um den Pumpenraum abzudichten, kommen zwei doppeltwirkende Gleitringdichtungen zum Einsatz. Der Pumpenhersteller setzt hier auf hauseigene DA-Gleitringdichtungen, die über ein Sperrdrucksystem druckbeaufschlagt werden. Das Fördermedium ist sehr abrasiv und neigt dazu, sich schnell abzulagern. Um dem vorzubeugen, sind die Pumpen in liegender Bauweise installiert und werden regelmäßig mit Prozesswasser gespült.

Atex-konforme Drehkolbenpumpe fördert Chemieabwasser

In einer Chemieanlage übernimmt eine Atex-konforme Drehkolbenpumpe das Restentleeren von Prozessabwasserbecken. Ihre Bauweise reduziert durch das Maintenance-in-Place-Prinzip den Wartungsaufwand und erhöht die Betriebssicherheit.

Mechanischer Überdruckschutz direkt an der Pumpe

Beim Katalysatorenproduzenten gilt eine interne Sicherheitsvorschrift, nach der jede Pumpe mit zwei Druckabsicherungen ausgestattet sein muss. Die zuvor eingesetzten Schlauchpumpen erfüllten diese Vorgabe über einen Druckschalter und einen Bypass mit Berstplättchen. Die große Pulsation der Schlauchpumpe führte jedoch regelmäßig zu Schäden an den Berstplättchen. Deren Austausch verursachte wiederkehrenden Aufwand, sowohl zeitlich als auch kostentechnisch.

Auch die neuen Drehkolbenpumpen sind mit einem Druckschalter ausgestattet. Auf die aufwendige Bypasslösung mit Berstplättchen kann der Produzent jedoch verzichten. Die zweite Drucksicherung wird hier durch den vom Pumpenhersteller entwickelten Variodeckel realisiert, einem mechanischen Überdruckschutz direkt an der Pumpe. Steigt der Druck im Pumpenraum über den definierten Maximalwert, öffnet sich der Variodeckel automatisch und ermöglicht einen internen Druckausgleich von der Druck- zur Saugseite. Nachdem sich der Druck wieder normalisiert hat, schließt der Variodeckel selbsttätig. Das Ergebnis ist eine hohe Betriebssicherheit ohne die Komplexität und Kosten zusätzlicher Berstplättchen-Bypässe.

Ein weiteres zentrales Konstruktionsmerkmal ist das MIP-Prinzip (Maintenance in Place), das den Drehkolbenpumpen des Herstellers zugrunde liegt. Es ermöglicht, sämtliche relevanten Verschleißteile direkt am Einbauort der Pumpe zu warten oder zu ersetzen – ohne Demontage von Rohrleitungen, Antrieb oder Aggregat. Aufgrund des einfachen Zugriffs auf Innenraum und Dichtungen kann das Betriebspersonal des Katalysatorenproduzenten diese Arbeiten in kurzer Zeit selbst ausführen. Das reduziert Stillstandszeiten und Wartungskosten.

Der Katalysatorenproduzent ist mit den Drehkolbenpumpen zufrieden. Denn die Standzeiten liegen deutlich über denen der zuvor eingesetzten Schlauchpumpen, und insbesondere die Wartungsfreundlichkeit stößt bei den Monteuren auf große Zustimmung. Die Kombination aus individuell konfigurierter Werkstoffauswahl, intelligenter Drucksicherung und MIP-Wartungskonzept macht die Pumpen zu einer guten Lösung für das schonende und sichere Fördern der abrasiven Katalysatoren.

Getriebeöl zuverlässig fördern

Ein Schmierstoffhersteller hat eine störanfällige Zahnradpumpe durch eine Drehkolbenpumpe ersetzt. Sie fördert Getriebeöl pulsationsfrei, reduziert Stillstände und verbessert die Prozesssicherheit in der Abfüllung.