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Verfahrenstechnik 5/2018

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TOP-THEMA I IFAT Hohe

TOP-THEMA I IFAT Hohe Verfügbarkeit Realisierung einer Kalklöschanlage in der chemischen Industrie Nach einer langen und intensiven Planung war es endlich soweit: Das neue Branntkalksilo des Chemieunternehmens Kronos wurde mit dem dafür vorgesehenen Stahlbau versehen. Dies war der Startschuss für die Montage einer Kalklöschanlage, die den Bedarf an Kalkmilch für die werksinterne Abwasservorbehandlungsanlage langfristig sicherstellen und gleichzeitig den Transportverkehr durch die vorher angelieferte wässrige Kalkmilch reduzieren soll. Kronos ist ein Hersteller von TiO 2 -Pigmenten, die in verschiedensten Produkten wie z. B. in Lacken, Farben, Kunststoffen, Papier und Kosmetika eingesetzt werden, um sie weiß zu färben. Am Standort Leverkusen ist das Unternehmen seit 1927 ansässig. Die hier zur Ausführung gekommene Kalklöschanlage besteht aus folgenden Komponenten: n Branntkalk-Lagersilo mit 270 m³ Nutzvolumen n komplette Fördertechnik in zwei Löschbehälter n Kalkmilchpumpen-Station n zwei Nassabscheider zur Brüdenreinigung Sie entspricht dem „verwogenen Lösch-Verfahren“, bei dem nacheinander die beiden Reaktionspartner Wasser und Branntkalk über die Wägezellen des Löschbehälters eingewogen werden. Der Prozess des Kalklöschens erfolgt als eine exotherme Reaktion von Branntkalk und Wasser, wobei Kalkhydrat in Suspension erzeugt wird: Dabei wird die Reaktionswärme 1 152 kJ/kg CaO freigesetzt und die Kalkmilchsuspension erwärmt. Aufgrund der Betriebsweise des Chemiestandortes muss die Anlage eine sehr hohe Verfügbarkeit aufweisen. Aus diesem Grund wurde eine zweistraßige Aus führung gewählt, wobei jede Straße 100 % des geforderten Leistungsbedarfes abdeckt. Autor: Josef Liedl, Leiter Anwendungstechnologie, Rüdiger Meyer, Geschäftsführer, Schaub Umwelttechnik GmbH, Augsburg Sicherheitstechnische Randbedingungen Dieses Anlagenkonzept stellte aber durch die bauseitigen Gegebenheiten – begrenzter Raum, der in einem bestehenden Gebäude zur Verfügung stand – für das Planungsteam eine extreme Herausforderung dar. Letztendlich wurde aber durch enge Zusammenarbeit der Konstrukteure eine für beide Seiten optimierte Lösung erarbeitet. Neben den grundsätzlich bei der Erstellung einer Kalklöschanlage zu beachtenden Sicher- 20 VERFAHRENSTECHNIK 5/2018

IFAT I TOP-THEMA heitsmaßnahmen und der erforderlichen Ausrüstung waren bei der Realisierung dieses Projektes zusätzliche Forderungen der internen sicherheitstechnischen Richtlinien und Vorgaben umzusetzen, da diese Neuanlage in unmittelbarer Nähe der Werksgrenze des Chemparks errichtet wurde. Deshalb ist die Siloanlage mit Sicherheitstechnik und Überwachungseinrichtungen ausgeführt, die einen möglichen Staubaustritt unterbinden, indem die Anlage bei Detektierung sofort abschaltet. Dies wird gewährleistet durch: n Konfiguration des Siloabluftfilters für einen Reststaubgehalt < 10 mg/m³ n Differenzdrucküberwachung der Filtermedien n Staubpartikelüberwachung in der Filterabluftleitung n Abluftführung nach dem Silofilter am Silo entlang nach unten n Überdrucküberwachung des Siloraums n speziell ausgeführte, zertifizierte Über- und Unterdruckventile Die starke Reaktionsenthalpie (1 152 kJ/kg CaO) beim Ablöschprozess führt zu einer Erhöhung der Wassertemperatur im Kalklöschbehälter, in dessen Folge eine Brüdenbildung entsteht. Diese mit Kalkpartikeln beladenen Brüden müssen innerhalb der Anlage behandelt werden, da eine einfache Ableitung gegen die Auflagen gemäß BImSchG verstoßen würde. Des Weiteren sorgen diese Kalkbrüden in vielen älteren Anlagen für signifikant hohen Reinigungsaufwand an der Anlage, den es zu reduzieren gilt. Der Nassabscheider Wasser Kalklöschbehälter Wasser Kalkmilch- Vorratsbehälter TI WI M M M LI M LA Wasser PI Kalksilo LI M 01 Schaubild des Prozesses Nassabscheider M Luft M Wasser Die Schaub Umwelttechnik hat ein umfassendes Abluftführungskonzept erstellt, das zuverlässig beide Anforderungen erfüllt. Zentraler Baustein dieses Konzeptes ist ein seit vielen Jahren eingesetzter und weiter entwickelter Nassabscheider, der über ein nachfolgendes Gebläse kontinuierlich alle entstehenden Brüden aus dem Kopfraum des Löschbehälters absaugt. Die Luftführung ist dabei so konzipiert, dass über sogenannte Falschluftdrosseln ein gleichmäßiger, vergleichsweise geringer Unterdruck in der ganzen Anlage erzeugt wird. Der dabei entstehende Luftstrom vom Auslauf der Förderschnecke über den Behälterkopfraum in den Nassabscheider wird so eingestellt, dass die Brüden zuverlässig abgesaugt, jedoch möglichst wenig Kalkpartikel mitgerissen werden. Die hohe Durchsatzleistung bei Kronos und die Tatsache, dass bei zwei Chargen/Stunde für die Einbringung der Kalkmenge in den Löschprozess jeweils nur wenige Minuten zur Verfügung stehen, hat die Aufgabe nicht einfach gemacht. Während der Inbetriebnahme und des nachfolgenden Probebetriebes konnte diese Problematik jedoch zur Zufriedenheit des Kunden gelöst werden. Die gereinigte und gesättigte Abluft wird über einen Schalldämpfer aus dem Gebäude geführt. Neuralgische Punkte wie zum Beispiel die Brüdensaugleitung unterliegen einer automatischen Spülung, die eventuell anhaftende Kalkablagerungen abspült, noch bevor diese aushärten können. Im Inneren des Nassabscheiders werden die Kalkpartikel im Wasservorhang abgeschieden und reichern sich in der Wasservorlage an. Diese unterliegt deshalb einem automatischen und periodischen Abschlämm- und Spülprogramm. Ein weiterer kritischer Punkt in der Anlage befindet sich am Auslauf der Förderschnecke über dem Löschbehälter. Hier ist die Grenze zwischen dem Trocken- und dem Nassteil der Anlage. Auch wenn die oben erwähnte Brüdenabsaugung durch den Nassabscheider zuverlässig funktioniert, wurde ein pneumatisch betriebener Absperrteller am Auslauf der Schnecke vorgesehen, um diesen Teil bei Stillstand der Schnecke zusätzlich absperren zu können. Die Konstruktion ist so ausgeführt, dass auch bei geschlossenem Absperrteller der Absaug-Luftstrom aufrechterhalten wird. Halle A4, Stand 147/246 www.schaub-systems.com 02 Montage der beiden Löschbehälter VERFAHRENSTECHNIK 5/2018 21

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