Oktober 2015
| von Murad Schonath ist Sales- und Marketingmanager bei Zürcher Technik

  • Bei der Sprengstoffherstellung, beispielsweise bei der Synthese von Nitroglycerin, spielen der Einsatz von Salpeter- und Schwefelsäure sowie deren Mischung, auch als Mischsäure bezeichnet, eine wichtige Rolle.
  • Das Kondensat greift umgebende Materialien, wie die für die Überlagerung der Sprengstoffe eingesetzten Druckregler, an.
  • Ein Sprengstoffhersteller und ein Produzent von Druckreglern haben zusammen Druckregler entwickelt, die gegen diese Mischsäure resistent sind.

Zur Technik
Inertisieren und Überlagern
Inertisieren im Vakuum

Unter „Inertisieren“ versteht man den Austausch der „normalen“ Atmosphäre durch eine inerte (inaktive) Atmosphäre, meist Stickstoff (N2), oder Kohlendioxid (CO2) in der Lebensmittelindustrie. Das Inertisieren soll eine Explosion von Lösungsmitteldämpfen oder die Oxidation und Kontamination von Produkten verhindern. Ein Rest-Sauerstoffgehalt von unter 5 % in der Atmosphäre gilt als ausreichender Schutz gegen eine Explosion.

Das Inertisieren läuft dabei wie folgt: Im ersten Zyklus ist V1 geschlossen. V2 öffnet und es wird ein Volumen bis ca. -800 mbar (entspricht 200 mbar abs.) angesaugt. Daraufhin schließt V2. V1 öffnet und ergänzt das fehlende Volumen mit N2; die Verdünnung liegt bei 1:5, der Restsauerstoffgehalt beträgt rund 4 %. Im zweiten Zyklus ist V1 zu Beginn geschlossen. V2 öffnet und die Atmosphäre wird bis -800 mbar abgesaugt. V2 schließt und V1 öffnet und ergänzt das fehlende Volumen mit N2.

Die Verdünnung liegt bei 1:5, der Restsauerstoffgehalt bei etwa 0,8 %. Nach dem Inertisieren geht die Anlage in den Modus des Überlagerns über. Dabei liegt der Druck zu Beginn unter 15 mbar. Ein Reduzierventil speist Stickstoff ein, bis der Druck über 40 mbar angestiegen ist. Über ein Überstromventil wird Überdruck abgeblasen.

Überlagerung im Überdruck
Das Bild zeigt eine Prinzipskizze zur Überlagerung im Überdruck. Die Überlagerung dient der Einhaltung eines leichten Überdruckes gegenüber der Atmosphäre in Lagertanks, Rührbehältern oder anderen Volumen. Dies verhindert den Eintritt von Luft-Sauerstoff und somit die Oxidation vom Produkt.

Die beiden notwendigen Regler sind meist eingestellt und plombiert. Beispielsweise steht das Druckreduzierventil auf 20 mbar, das Überstromventil ist auf 50 mbar eingestellt. Als minimale Differenz zwischen den beiden Einstellwerten sind mindestens 15 mbar vorzusehen. Soll die Stickstoffzufuhr und damit Produktverlust minimiert werden, sind die beiden Einstellwerte weiter auseinander zu wählen. Damit wird das Nachspeisen von Stickstoff schon durch kleine Temperaturschwankungen unterbunden.

Die Austrittsmenge aus dem Behälter bestimmt die Leistung des Reduzierventils. Die Leistung des Überströmventils muss auf die Eintrittsmenge abgestimmt sein.

Überlagerung im Unterdruck
SSE führt auch Überlagerungen im Unterdruck durch. Diese Unterdruck-Überlagerung dient der Einhaltung eines leichten Unterdruckes gegenüber der Atmosphäre in Lagertanks, Rührbehältern oder anderen Volumen. Dieses Verfahren kommt bei giftigen oder gefährlichen Produkten zum Einsatz und verhindert den Austritt dieser Stoffe aus dem Behälter.
Die beiden notwendigen Unterdruckregler sind auch hier zumeist eingestellt und plombiert. Beispielsweise steht der Unterdruckregler auf -40 mbar und der Unterdruckbegrenzer auf -10 mbar.

Als minimale Differenz zwischen den beiden Einstellwerten sind auch hier mindestens 15 mbar vorzusehen. Um Stickstoffverbrauch und Produktverlust zu minimieren, können auch hier die Einstellwerte weiter auseinander gewählt werden, damit das Nachspeisen von Stickstoff schon durch kleinere Temperaturschwankungen unterbunden wird.
Die Austrittsmenge aus dem Behälter bestimmt die Leistung des Unterdruckreglers, die Leistung des Unterdruckbegrenzers muss auf die Eintrittsmenge abgestimmt sein.

Der Ventilator saugt durch den offenen Unterdruckbegrenzer den Behälter in den negativen Druckbereich. Bei Erreichen von -10 mbar schließt der Unterdruckbegrenzer. Wird anschließend der Behälter entleert, sinkt der Druck weiter ab. Beim Druck von -40 mbar speist der Unterdruckregler Stickstoff nach und hält den Unterdruck konstant. Top31115

Hier kann man sich weitere Informationen zur Technik als pdf downloaden.

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