Produktion von Ethylalkohol
Herausforderung: Verbesserung der Produktion unter Bedingungen, bei denen sich die Ausrüstung in der ATEX-Zone befindet
Lösung: Installation von AODD-Pumpen
Alkohol oder Ethylalkohol, Ethanol sind gängige Bezeichnungen für eine organische Verbindung aus der Gruppe der Alkohole. Er erscheint als farblose Flüssigkeit mit einem angenehmen Geruch. Alkohol wird meist aus Stärke- und Zuckerrohstoffen durch Gärung mit Hefe hergestellt. Er wird als Lösungs- und Extraktionsmittel, zur Desinfektion, zur Konservierung und zur Herstellung von alkoholischen Getränken verwendet. Es dient als Ausgangsstoff für eine ganze Reihe von Chemikalien. Die Herausforderungen für die Ausrüstungslieferanten bei der Auswahl der Ausrüstung stehen im Zusammenhang mit der ATEX-Zone, in der sich die meisten Anlagen befinden, den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Produkts (leichte Flüchtigkeit und Entflammbarkeit, mögliche Probleme mit mechanischen Dichtungen) und Problemen mit dem Abrieb während des Transports der ursprünglichen Mischung (Getreide + Wasser und Säure).
Alle genannten Probleme wurden im Rahmen des Projekts zur Verlagerung und Modernisierung der Fabrik für Ethylalkohol (aus Mais hergestellt) festgestellt. Die Fabrik verfügte über eine alte Ausrüstung, die hauptsächlich auf Monopumpen in der Anfangsphase der Produktion und auf Zentrifugalpumpen im Destillationsbereich basierte. Die Idee eines Ingenieurs der Fabrik war es, die Pumpen mit dem gleichen Typ auszutauschen (Wiederbeschaffung der Kreiselpumpen). Bei einem Besuch vor Ort stellte der Tapflo-Spezialist fest, dass in den meisten Positionen keine großen Fördermengen und Drücke erforderlich sind. Daraufhin wurde die Installation von druckluftbetriebenen Membranpumpen angeboten – eine elegantere und technisch bessere Lösung.
Vorteile für den Kunden
Der Kunde vertraute Tapflo als seriösem Pumpenhersteller und stimmte zu, die Produktion mit AODD-Pumpen auszurüsten. Durch den Wechsel des Pumpentyps hat der Kunde mehrfach gewonnen, und einige der wichtigsten Vorteile sind:
- Fehlender elektrischer Strom für den Pumpenbetrieb in der ATEX-Zone, daher geringere Explosionsmöglichkeit
- Dichtheit der Pumpe. Im Gegensatz zu Zentrifugalpumpen besitzen Membranpumpen keine rotierenden Teile, daher ist die Abdichtung der Pumpen einfacher und hält länger.
- Möglichkeit des Trockenlaufs. Die Fabrik selbst befindet sich nicht auf einem hohen technologischen Niveau und die Produktion hängt stark vom Bediener ab. Bei der Verwendung von Membranpumpen hat der Bediener eine gewisse Sicherheitszeit, in der die Pumpe trocken laufen kann, ohne Schaden zu nehmen, was bei Zentrifugalpumpen nicht möglich ist.
- Die Einstellung der Pumpenleistung ist einfach, vor Ort mit Nadelventil, es werden keine teuren Frequenzregler benötigt
- Material/Preis der Pumpe. Pumpen für die meisten Anwendungen sind aus Aluminium gefertigt, was den Anschaffungspreis erheblich senkt und die Investition selbst schneller amortisiert.
- Austauschbar. In Absprache mit dem Kunden wurden die Pumpengrößen so ausgewählt, dass die Pumpen im Bedarfsfall (plötzlicher Ausfall usw.) leicht von einer anderen Position aus ersetzt werden können und der Prozess reibungslos weiterläuft.
- Einfache Wartung
Seit 2016 in Betrieb
Die Pumpen wurden 2016 installiert und in Betrieb genommen. Seitdem sind sie 24 Stunden am Tag in Betrieb, da die Fabrik im Dreischichtbetrieb arbeitet, ohne Unterbrechung. Nach einem Monat traten Probleme in einer einzelnen Position auf, die heißen Alkohol aus der Destillationskolonne transportierte. Das Tapflo-Serviceteam öffnete die Pumpe und stellte eine unerwartete Abnutzung des Ansaug- und Auslasskrümmers sowie eine gewisse Abnutzung an den Arbeitskammern/dem Gehäuse der Pumpe fest. Diese Schäden hängen mit der Temperatur des Alkohols zusammen – der Einfluss des heißen Alkohols auf das Aluminium, aus dem das Pumpengehäuse hergestellt wurde. Für diese Position tauschte Tapflo die Pumpe gegen eine Pumpe aus Edelstahl AISI 316 aus, und seither gab es keine Probleme mehr.
Zweite Phase der Werksmodernisierung
In der zweiten Phase der Werksmodernisierung standen die Tapflo-Ingenieure vor der Herausforderung, ein Gemisch aus Maisbrei, Wasser und Schwefelsäure zu transportieren. Die Flüssigkeit selbst war in vielerlei Hinsicht problematisch: Die Maisstücke machten sie sehr abrasiv, und andererseits war der Säuregehalt der Grund für die chemische Aggression.
Für diese Position wurden vor langer Zeit Exzenterschneckenpumpen installiert, und während der Produktion musste der Bediener die Pumpe oft wegen eines Statorschadens stoppen, außerdem war der Bereich um die Pumpe herum verschmutzt, weil die Pumpendichtung ständig leckte. Als Lösung wurde eine Zeit lang eine hohle Rotationsscheibenpumpe eingesetzt, die sich jedoch als unzureichend erwies, da neben dem Laufrad Maisstücke eindrangen und die Geometrie der Pumpenteile störten, was zu starkem Verschleiß und einer Verringerung der Leistung führte. Auf der Suche nach einer Lösung für dieses Problem präsentierten wir dem Kunden die Vorteile einer AODD-Pumpe, was jedoch Misstrauen hervorrief, da der pulsierende Durchfluss, den die AODD-Pumpe erzeugt, zu einer Fehlanzeige des Durchflussmessers an der Druckleitung führen und dadurch den Prozess gefährden kann. Unsere Ingenieure reagierten auf diesen Vorschlag mit dem Angebot der TK-Serie von AODD-Pumpen mit integriertem Pulsationsdämpfer.
Der Kunde fand diese Lösung gut und bestellte die empfohlenen Pumpen. Anhand der gesammelten Prozessdaten und der Probleme mit den vorhandenen Pumpen trafen wir eine sorgfältige Auswahl der Materialien (PE-Gehäuse, Membran und Ventile aus EPDM). Dank der von Tapflo angebotenen Lösung gelang es dem Kunden, sowohl die Verstopfung durch die Flüssigkeit zu überwinden als auch mit Hilfe des Pulsationsdämpfers einen konstanten Durchfluss und eine genaue Anzeige auf dem Durchflussmesser zu erreichen. Die Pumpe wurde 2018 installiert und in Betrieb genommen und nach 2 Monaten Betrieb präventiv geöffnet, um Teile zu kontrollieren. Es wurde festgestellt, dass die Pumpenteile innerhalb der Werkstoleranzen liegen, somit wurde sie wieder montiert und in Betrieb genommen.
