Sichere Förderung von PVC-Dispersionen

Entzündliche Fracht

von Dipl.–Ing. Michael Albrecht

Produktionsprozesse in der chemischen Industrie sind zumeist teuer, so dass Ausfallzeiten doppelt schwer wiegen. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl der Maschinen auf Zuverlässigkeit Wert zu legen. Erfolgt der Einsatz solcher Maschinen in explosionsgefährdeten Bereichen, kommt noch der Sicherheitsaspekt nach ATEX hinzu. Membranpumpen als hermetisch dichte Pumpen sind für derartige Anwendungsfälle prädestiniert.

Abb. 1 Die Anlagen sind 24 Stunden am Tag im Einsatz.

Einsatzgebiet der Pumpe

Im nördlichen Ruhrgebiet befindet sich ­Europas größte voll integrierte Polyvin­yl­chlorid (PVC)-Produktionsanlage (Abb. 1). In dieser Anlage wird, ausgehend von den Rohstoffen Ethylen und Salz, über die Zwischenprodukte Ethylendichlorid und Vinylchlorid der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt. Abel lieferte bereits im Jahr 2002 eine erste elektromechanische Membranpumpe zur Förderung von Polyvinylchlorid-Dispersionen an den Kunden. Heute laufen in der PVC-Produktionsanlage insgesamt neun elektromechanische Membranpumpen sowie zwei Kolbenmembranpumpen.

ATEX-Ausführung

Seit dem Jahr 2008 bzw. 2010 sind in den Produktionsanlagen zwei vierfach wirkende elektromechanische Membranpumpen des Typs EM-125 in Edelstahl- und ATEX-Ausführung parallel im Einsatz (Abb. 2). Die Pumpen fördern entzündliche PVC-Dispersionen mit Vinlychloridgehalten von 5 bis 10% aus Chemiereaktoren in Pufferbehälter. Ursprünglich diente der Reaktordruck von circa 6 bis 8 bar zum Fördern der PVC-Dispersionen in den Pufferbehälter. Durch den Einsatz der elektromechanischen Membranpumpen, deren eigentlicher Förderdruck 0,5 bar beträgt, hat sich die Zeit zum Entleeren des Reaktors deutlich reduziert. Somit ist es möglich, den Reaktor schneller wieder zu befüllen.

Spezialkonstruktion

Die Pumpen sind mit so genannten intelligenten Membranpulsationsdämpfern (iMPD) ausgestattet. Diese Spezialkonstruktion hat sich überall dort bewährt, wo eine möglichst geringe Restpulsation, bei schwankenden Förderdrücken, erreicht werden soll. Herkömmliche Membranpulsationsdämpfer werden auf einen bestimmten Förderdruck vorgespannt und bieten eine optimale Dämpfung nur in einem relativ engen Bereich um diesen Förderdruck herum. Der iMPD passt seine Vorspannung automatisch dem Förderdruck an, sodass in einem viel größeren Druckbereich mit kons­tant gutem Ergebnis gedämpft wird. In einem anderen Bereich der Anlage ist seit dem Jahr 2011 eine Kolbenmembranpumpe der Baureihe CM von Abel zur Beschickung einer Trockneranlage im Dauereinsatz. Auch diese Pumpe ist in Edelstahl und ATEX-konform ausgeführt.

Die Pumpe fördert bis zu 70°C heiße PVC-Dispersionen mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 55% auf einen Sprühtrockner. Hierbei werden aufgrund unterschiedlicher Qualitätsanforderungen Betriebsdrücke zwischen 8 und 20 bar benötigt. Aus diesem Grund ist die Pumpe mit zwei herkömmlichen, unterschiedlich vorgespannten Membranpulsationsdämpfern ausgestattet.