Reduzierte Betriebskosten mit automatischer Inertgasregelung

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08.12.2009 Für manche Trennaufgaben ist es notwendig, eine inerte Atmosphäre zu schaffen. Zum Beispiel zumSchutz des Produkts vor Oxidation oder um das Entstehen explosiver Gasgemische, wie in der Biodieselproduktion, zu verhindern. Dafür können gasdichte Zentrifugen mit Inertisierungsanlagen ausgestattet werden. Eine automatische Inertgasregelung kann dabei die Betriebskosten für die Beschaffung des Inertgases und Entsorgung des kontaminierten Gases senken.

Unter gasdichten Zentrifugen versteht man Maschinen, deren Verfahrensraum durch geeignete Maßnahmen so gegen ihre Umwelt abgedichtet ist, dass auch bei Über- oder Unterdruck im Verfahrensraum kein Gas oder Produkt von innen nach außen an die Umgebungsluft oder von außen nach innen dringen kann. Diese Zentrifugen werden vor allem in solchen Applikationen eingesetzt, bei denen Explosionsgefahr durch Gasmischungen mit Luftsauerstoff besteht, zum Schutz vor Oxidation des Produkts oder zum Schutz der Umwelt. Dazu werden die Zentrifugen mit einer Inertisierungsanlage ausgestattet, die Inertgas an verschiedenen Stellen der Zentrifuge dosiert.

Intertisierungsanlagen mit Schutzfunktion

Damit Obst- und Gemüsesäfte ihre gesunde Wirkung und ihren Geschmack voll entfalten können, ist eine Reaktion der Inhaltsstoffe mit dem umgebenden Luftsauerstoff zu vermeiden, denn Oxidation kann zu unerwünschten Veränderungen der Inhaltsstoffe wie beispielsweise dem Abbau von Vitaminen führen. Um dies zu verhindern, wird der Innenraum der Maschine mit Inertgas überlagert und damit der Luftsauerstoff verdrängt. Als Inertgas verwendet man in der Regel Kohlendioxid oder Stickstoff.

Eine Inertisierungsanlage gasdichter Zentrifugen ist auch in Anwendungen angebracht, in denen Säuredämpfe oder aromatisierte Kohlenwasserstoffe in die Umgebung gelangen können. Außerdem schützt die Anlage das Bedienungspersonal vor schädlichen Emissionen.
Werden Zentrifugen zum Verarbeiten von Produkten eingesetzt, deren Dämpfe mit Luftsauerstoff ein leicht entzündliches oder explosives Gemisch bilden, wie zum Beispiel die Lösungsmittel Methanol oder Hexan, wird Luft durch ein Inertgas ersetzt. Als Inertgas wird in der Regel reiner Stickstoff verwendet. Mit solche Inertisierungsanlagen sind Zentrifugen auch für die Ex-Zonen 1 und 2 einsetzbar.
Speziell bei der Herstellung von Biodiesel werden sowohl gasdichte Dekanter als auch Separatoren in mehreren Stufen des Prozesses eingesetzt. Trennseparatoren scheiden Glycerinwasser aus Fettsäureester und Wasser aus der Dieselwäsche ab. Klärseparatoren trennen Feinststoffe aus Biodiesel ab. Tricanter benötigt man zur Drei-Phasen-Trennung von freien Fettsäuren, Glycerin und ausgefällten Salzen (z.B. Kaliumsulfat) bei der Glycerinaufbereitung.

Funktionsweise und Aufbau derInertisierungseinheit

Das Inertgas wird an mehreren Stellen an der Zentrifuge zudosiert, um für eine optimale Spülung und Überlagerung des gesamten Innenraums zu sorgen. Die Inertisierungseinheit überwacht die einzelnen Inertgasströme. Zudem sorgt eine Differenzdrucküberwachung mit integrierter automatischer Regelung für eine definierte und applikationsorientierte Gasdosierung. Ein definierter Überlagerungsdruck im Dichtungssystem wird mit Regelventilen konstant gehalten. Damit ist eine manuelle Nachregelung nicht mehr erforderlich. Vor Produktionsbeginn wird die gesamte Anlage inklusive der Zentrifuge mit Inertgas gespült. Hierzu lässt man Inertgas durch die Anlage strömen, bis die Luftsauerstoffkonzentration auf ein sicheres, unkritisches Maß abgesenkt ist. Die Inertisierung ist abgeschlossen, wenn das komplette Anlagenvolumen mehrfach mit Inertgas gespült worden ist oder zusätzlich eine Sauerstoffsonde am Zentrifugengehäuse die unkritische Sauerstoffkonzentration anzeigt. Mit der automatischen Inertisierungseinheit lassen sich Betriebskosten sparen: Ein reduzierter Inertgasverbrauch hat niedrigere Beschaffungskosten, weniger Produktverluste über die Abluft und eine günstigere Entsorgung des kontaminierten Inertgases zur Folge. Zudem verringert der konstant niedrige Differenzdruck, auch bei unterschiedlichen Betriebszuständen, den Verschleiß der Wellendichtungen. Im Fall eines Dichtungstausches können diese einfach und bei kurzer Stillstandzeit ausgetauscht werden, ohne dass die Dekantertrommel demontiert werden muss. Zusätzlich wird durch die Verwendung von Standard-Komponenten wie Magnetventilen, Manometern, Durchflussmessern und Sensoren eine hohe Verfügbarkeit erreicht.

Heftausgabe: November 2009
Fabian Gillhuber,

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