CAV Anlagen, Apparate, Engineering - Vermeidung von Explosionen mit selbsterzeugtem Stickstoff

Artikel CAV 12-2018

Inertisierung in der Schüttgut-Verfahrenstechnik mit Hilfe von selbst erzeugtem Stickstoff

Schüttgut wird in vielen industriellen Bereichen eingesetzt. Die körnigen oder pulverförmigen Feststoffe verfügen über die Eigenschaft leicht schüttbar zu sein und werden auch als Vorprodukte in der chemischen und pharmazeutischen sowie der Kunststoffindustrie verwendet. Zu den Schüttgütern zählen u.a. Granulate und Pellets sowie pulverförmige Farbpigmente und Füllstoffe. Jedoch können Schüttgüter sowohl bei ihrer Lagerung als auch ihrer Verarbeitung unter Sauerstoffkontakt oftmals ein zündfähiges Gemisch bilden. Um sogenannte Staubexplosionen zu vermeiden müssen somit in vielen Prozessschritten der Schüttgut-Verfahrenstechnik Maßnahmen zur Inertisierung getroffen werden. Viele Unternehmen im Bereich der Schüttgut-Industrie setzen daher Stickstoffgeneratoren von INMATEC ein, um Explosionen zu vermeiden.

Schüttgut-Anlagen verarbeiten das Schüttgut in mehreren Prozessschritten. Zunächst werden die mit Schüttgut befüllten Tankfahrzeuge oder angelieferten Säcke und Big Bags entleert. Nach einer Siebung, bei der verfestigte Anhäufungen gelöst werden, wird das Schüttgut in der Regel über pneumatische Förderungen zu den Lager- und Tagessilos transportiert. Anschließend wird das zu verwertende Granulat oder Pulver dosiert und kontinuierlich den Rührkesseln und Mischern zugeführt, um schließlich als Endprodukt in Form von z.B. Tabletten oder Lacken abgefüllt zu werden. Unfälle in der Schüttgut-Industrie betreffen in vielen Fällen Explosionen in Zusammenhang mit trockenen und entflammbaren oder explosionsfähigen Schüttgut-Materialien. So entsteht überall dort, wo mit Schüttgütern hantiert wird, feiner Staub, der über pneumatische Absaugleitungen abtransportiert wird. Wenn dieser Staub mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt, besteht die Gefahr einer Staubexplosion z.B. im Filter oder Silo. Gerade bei Mahl- oder Mischprozessen sind hohe Zündungspotentiale gegeben, die zu Staubexplosionen führen können. Aber auch die Lagerung oder der Transport von Schüttgut in Leitungen ist nicht unproblematisch. Auch hier können in Zusammenwirken mit Sauerstoff chemische Reaktionen stattfinden, die eine Explosion zur Folge haben. Um Explosionen sowohl bei Lagerung als auch bei der Mischung zu verhindern wird den Lager- und Produktionsbehältern Stickstoff zugeführt.

Eine neue Generation von Stickstoffgeneratoren

Stickstoff kann in Form von Gasflaschen, Tanks oder Bündeln bezogen werden. Da für die Unternehmen aber auch Wirtschaftlichkeit und Unabhängigkeit von Lieferengpässen sowie immer öfter auch die Umweltverträglichkeit eine große Rolle spielen, entschließen sich immer mehr Firmen der Schüttgut-Industrie Stickstoff vor Ort in eigenen Anlagen herzustellen. Die Firma INMATEC, marktführender Hersteller von Stickstoffgeneratoren aus Deutschland, bietet eine breite Palette an Stickstoffgeneratoren, von kleinen Standardanlagen bis hin zu eigens für den Kunden gefertigten Sonderanlagen, welche die gewünschte Menge an Stickstoff vor Ort aus der Umgebungsluft erzeugen. INMATEC hat nun mit dem IMT PNC mit PSA-Technologie (Druckwechsel) eine neue Generation von Stickstoffgeneratoren entwickelt, die ab Januar 2019 auf den Markt kommen wird. Technische Druckluft durchströmt im Generator einen mit einem Kohlenstoff-Molekularsieb gefüllten Adsorptionsbehälter. Sauerstoff- sowie Kohlendioxidmoleküle aus der Umgebungsluft werden im Sieb gebunden, während die freien Stickstoffmoleküle in den Produkttank strömen. Eine neuartige Durchströmungstechnik verbunden mit einer innovativen Wirbeltechnik reduziert die Anforderungen an die Druckluft und erhöht die Effizienz. Das ermöglicht die Gewinnung von mehr Stickstoff aus jedem Kubikmeter Luft und spart Energiekosten. Der trockene Stickstoff, von dem mit der Anlage je nach Bedarf bis zu 3.000 m³ pro Stunde gewonnen werden können, verfügt über eine Reinheit von mindestens 95,0%, die den ATEX-Richtlinien der Europäischen Union zum Schutz vor der Entstehung von Explosionen entsprechen. Dieser kann in den verschiedenen Prozessschritten der Schüttgut-Industrie eingesetzt werden, so z.B. zur Kopfraumbefüllung von Silos, Mischern und Filtern.

Weltweit werden mehrere tausend Stickstoffgeneratoren von INMATEC eingesetzt. Mit der Erfahrung aus über 25 Jahren im Anlagenbau bietet INMATEC für jedes Verfahren die geeignete Lösung an: Stickstoff-Eigenproduktion zum Explosionsschutz für chemische Verfahren zur Herstellung von Aromen, Chemiegrundstoffen, Farben, Insektiziden, Lacken, Pflanzenschutzmitteln und Waschmitteln, Pharmazeutische Verfahren wie die Produktion von Pharmazeutika, Kosmetik und Vitamine sowie Verfahren zur Kunststoffproduktion, um nur einige zu nennen.

published in CAV 12-2018
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