Verfahrenstechnik 3/2021

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA
der Produktqualität muss zudem ein Reinigungsprozess
realisiert werden, um Bakterien
und dem damit verbundenen Schimmelbefall
auf Dauer vorzubeugen. Allem
voraus ist ein Konzept unter strikter Einhaltung
von Regularien für die Sicherheit der
Anlagenbediener und des Wartungspersonals
zu entwickeln. Grundlage dafür ist eine
umfangreiche FMEA (Failure Mode and Effects
Analysis), die den ganzen Prozess im
Detail abbildet und Risiken von vornherein
betrachtet und abstellt bzw. auf das Minimum
reduziert.
Um auch die Flüssigkeiten mit hoher Viskosität
fördern zu können, werden diese
schon als Rohstoff auf Temperatur erhitzt
und vorgelagert. Einige Flüssigkeiten sind
bei Raumtemperatur so fest, dass sie als geflakter
Rohstoff angeliefert werden. Bei Bedarf
wird eine beliebige Menge mit einem
Schnellmischsystem mit friktionellem
Energieeintrag innerhalb von 5–6 min verflüssigt
und danach in einem weiteren Bedarfsbehälter
nur noch auf Temperatur gehalten.
Auch hier war die Herausforderung,
eine sehr enge Temperaturrange nicht zu
über- aber auch nicht zu unterschreiten. Bei
Überschreitung der Temperatur wäre das
Produkt chemisch zerstört und bei Unterschreitung
der Temperatur würde das Produkt
nicht fließen. Durch die bedarfsorientierte
Schnellerhitzung konnte somit die
sonst übliche hohe Energiemenge zur konstanten
Temperaturlagerung und insbesondere
die dadurch resultierenden hohen Lieferkosten
gesenkt werden. Jetzt kann das
Produkt in Big-Bags oder Säcken vorgelagert
und nach Produktionsbedarf entnommen
und aufgeschmolzen werden.
Zufuhr und Austrag regeln
Um dem schlechten Fließverhalten der
Pulver entgegenzuwirken, wurde mit spezifischen
Vorrichtungen an Silos und Big-
Bag-Stationen der Austrag in die Prozessanlage
garantiert. Dort spielt nicht nur die
chemische Beschaffenheit der Pulver eine
entscheidende Rolle, sondern auch physikalische
Größen, wie Partikelform, Schüttgewichte
und die Korngrößen. Das Verhältnis
zwischen den einzelnen Rohstoffen
ist hier ein entscheidender Faktor. Das
Fließverhalten, der Durchsatz, der Rezeptanteil
und die Dosiergenauigkeit sind ausschlaggebend
für die Wahl des Dosiersystems.
Hier wurden Dosierorgane wie eine
klassische Schneckendosierung über Vibrationssiebförderer
bis hin zu Scheibendosierern
eingesetzt. Um auch Pulveragglomerate
nicht nur auszusieben, sondern im
Prozess wiederzuverwerten, wurden diese
Produkte in einem Desagglomerator zu
ausschussfreiem verwertbarem Pulver bearbeitet.
Im Herzstück der Anlage werden schließlich
alle Rohstoffe in einen Reaktionsbehälter gegeben.
Dort wird die Flüssigkeit auf 150 °C
vorgehalten. Danach können erst die Zusatzstoffe
wie z. B. die Pulver hinzugefügt werden.
Um die Zuführrohrleitung vor Kontamination
und den Ausdünstungen
der Flüssigkeiten zu schützen,
wird das trockene Pulver über eine
Gaskondensatsperre hinzugegeben.
Dies verhindert die
vorzeitige Verunreinigung der
Pulverrohstoffe selbst und beugt
unnötigem Wartungs- bzw. Reinigungsaufwand
vor.
Sicherheit gewährleisten
Eine einfache Pauschalisierung
im Explosionsschutz führt oftmals
zu einer Fehleinschätzung
der Komplettanlage und zu unnötigen
Kosten. Deshalb wurde die Anlage
genau betrachtet, um alle Risiken ausreichend
auszuschließen. Damit konnten Ex-
Zonen herabgesetzt oder sogar ausgeschlossen
werden. Im besten Fall kann
durch die richtige Auswahl der Anlagentechnik
sichergestellt werden, dass eine
Zündquellenvermeidung garantiert ist.
In vielen Prozessen ist es notwendig, zu
entfeuchten oder bestimmte Rezeptbestandteile
zu erhalten. Die Schwallluft
durch das Befüllen der Pulver und die zugeführte
Trockenluft in der Gaskondensatsperre
müssen sicher entweichen können.
Damit all diese Kriterien erfüllt werden, ist
eine Abluftleitung mit eingebautem Kondensatabscheider
inklusive Rücklaufleitung
in den Prozessbehälter zum Einsatz gekommen.
Besonders wichtig war hier auch, dass
der Kondensatabscheider dauerhaft frei von
Wir stehen von Anfang an
mit dem Betreiber in
Kontakt, um kundenspezifische
Lösungen zu erarbeiten. Wir
fertigen selbst, unser Montageteam
stellt die Anlagen auf und
nimmt sie in Betrieb – alles aus
einer Hand.
Gabriel Kubina
feuchtem Staub bleibt, nicht blockiert und
der Behälter keinen unnötigen und unerwünschten
Überdruck erzeugt. Dieser Überdruck
würde nicht nur dazu führen, dass der
Behälter dann der Druckgeräterichtlinie unterliegt,
sondern auch dass sich der chemische
Prozess unerwünscht ändern würde.
Der kritische Punkt (Phasendiagramm) einiger
Stoffe würde sich somit verschieben und
die Reaktion im Behälter ungewollt und unberechenbar
umgestalten.
Die Temperatur des Produktes muss
auch im Förderprozess stabil gehalten werden.
Hier wurde auf doppelwandig beheizte
und isolierte Rohrleitungen gesetzt, um
ungewollte Wärmebrücken zu verhindern.
Selbst die Flanschverbindungen sind doppelwandig
beheizt und der Rohrleitungsinhalt
wird stetig umgepumpt. Die kontrollierbaren
Parameter sollten möglichst konstant
gehalten werden, damit Handling und
Dosieren stets reproduzierbar bleiben.
Fotos: Kitzmann, karandaev/stock.adobe.com
www.kitzmann-gruppe.de
Im Herzstück der Anlage
werden alle Rohstoffe in einen
Reaktionsbehälter gegeben
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