Vor Gefahren verschließen

Risikolose Reaktorbeschickung

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24.06.2013 Sicherheit ist Trumpf! Immer wieder verursachen Funken Explosionen in Produktionsstätten - mit zum Teil fatalen Ergebnissen. Das führt vor Augen, wie wichtig im explosionsgefährdeten Bereich das Risikomanagement im Umgang mit staubigen Schüttgütern ist, unter anderem mit geschlossenen Systemen.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Da hybride Gemische aus brennbaren Substanzen und Luft das Risiko einer Entzündung durch elektrische Aufladung erheblich erhöhen, sollten offene Anwendungen nicht mehr praktiziert werden.
  • Das Pulvertransfersystem fördert Pulver mit schwierigen Fließeigenschaften durch Vakuum und Druck schonend im Dichtstrom. Die Anlage wird direkt auf dem Reaktor installiert.
  • Die Isocharge Station in Kombination mit dem Pulvertansfersystem hilft, Sicherheitsrisiken zu beherrschen sowie Bediener und Umgebung zu schützen und vereinfacht die Reaktorbeschickung.

Reaktoren enthalten oft brennbare Lösungsmittel, welche ab einem gewissen Flammpunkt in Kontakt mit einer wirksamen Zündquelle in Flammen aufgehen. Beim Eintrag von brennbaren pulverförmigen Stoffen, entsteht zusätzlich ein explosionsfähiges Staub/Luftgemisch. Diese Kombination von Dampfatmosphäre und Staub/Luftgemisch ergibt ein hybrides Gemisch, welches wiederum mit einer Zündquelle, zum Beispiel elektrostatische Aufladung, gefährliche Explosionen verursachen kann. Selbst die Beschickung ohne Lösungsmittel kann bei Pulvern mit sehr niedriger Mindestzündenergie problematisch sein. Offene Anwendungen1 sind grundsätzlich zu riskant und sollten heutzutage nicht mehr praktiziert werden – die Praxis sieht leider anders aus.

Wie können Betreiber also die Risikobeherrschungsmaßnahmen effizient verbessern? Generell gilt es, folgende Atex-Richtlinien (94/9/EG & 1999/92/EG) zu beachten:

  • Die Bildung von explosionsfähigen Atmosphären ist zu verhindern.
  • Eine Entzündung von explosionsfähigen Atmosphären ist zu vermeiden.
  • Schädliche Auswirkungen einer Explosion sind so abzuschwächen, dass die Gesundheit der Arbeitnehmer geschützt wird.

Eine Antwort auf die Frage nach der Optimierung der Maßnahmen bietet das Powder Transfer System (PTS). Der Hauptvorteil dieses Systems in punkto Sicherheit beim Pulvereintrag in brennbare Atmosphären liegt bei der Trennung der Luft vom Pulver sowie der Inertisierung des Prozesses: Das Pulvertransfersystem wird direkt auf dem Reaktor installiert und fördert sämtliche Pulver, einschließlich klumpigen, nassen oder klebrigen Produkten, durch Anlegen von Vakuum und Druck schonend im Dichtstrom – auch in Behälter, die unter Druck stehen.

Mithilfe eines Vakuums wird das Produkt zuerst in die Kammer des Pulvertransfersystems angesogen, wobei eine flache Filtermembran (1 µm) das Pulver vom Fördergas trennt. Ist die Kammer gefüllt, wird das enthaltene Pulver mittels Inertgas bei jedem einzelnen Vorgang rückstandsfrei in den Reaktor entleert. Die Filtermembran wird dabei jedes Mal abgereinigt und ermöglicht somit eine sehr gute Leistung. Durch die Druckentleerung dringen keine Dämpfe vom Reaktor in die Kammer des Pulvertransfersystems ein.

Kombination aus Laminar-flow und Glove-box
Mit immer strengeren Chemie-Verordnungen ist neben dem Sicherheitsaspekt ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt relevant, nämlich Containment. Besonders dann, wenn es um die Zulassung von besorgniserregenden Stoffen (Substances of Very High Concern, SVHC) geht, muss die Prozessindustrie sehr hohe Containment-Anforderungen erfüllen.

Die Isocharge Station in Kombination mit dem Pulvertransfersystem bietet z. B. bei hochtoxischen Substanzen mit einem Containmentwert < 1 µg/m3 die passende Lösung. Die Anlage dient speziell zur Beschickung von Pulver aus Säcken und trägt dazu bei, Risiken zu beherrschen und den Schutz der Bediener und der Umgebung zu realisieren. Sie kombiniert den offenen Aspekt einer Laminar-flow-Kabine mit dem geschlossenen Aspekt eines Glove-box-Isolators. Hierbei wird das Produkt manuell aus Pulversäcken bei offener Kammer eingetragen; mit einer speziellen Fasskipp-Vorrichtung kann das Produkt auch aus Fässern mit bis zu > 100 kg geschlossen und sicher geladen werden. Der Bediener öffnet die Säcke im Innern der Kammer wonach das Pulver in den Auslauftrichter gelangt und von dort vom Pulvertransfersystem angesaugt wird.

Die innere Kammergeometrie sowie die gezielte Luftstromkontrolle ermöglichen eine Einweg-Luftzirkulation von der Raumatmosphäre, in der die Säcke geladen werden, in die Kammer und durch die Filtrierung wieder zurück in die Atmosphäre. Mit anderen Worten: hohes Containment bei offener Türe durch optimalen Luftstrom. Das System lässt sich für die multiple Reaktorbeschickung mit einem automatischen Verteiler sowie, je nach Pulvereigenschaft, mit verschiedenen Trichtern mit integrierter Fluidisierung oder z.B. Klumpenbrecherfunktion ausstatten. Es fördert die Pulver auch über größere Distanzen, so dass die Anlage nicht in unmittelbarer Nähe des Aufnahmebehälters angeordnet sein muss. Diese Anlagenkombination reduziert die Produktionszeiten dadurch, dass verschiedene Vorbereitungsetappen des Reaktors entfallen. Des Weiteren lässt sich die Qualität durch eine bessere Kontrolle der Reaktion sowie durch das Herabsetzen des Kontaminationsrisikos der Umgebung durch das Produkt erhöhen und der Wartungs- und Reinigungsaufwand ist gering. Zudem ist die Station mobil und lässt sich flexibel einsetzen. Größter Vorteil ist jedoch die Sicherheit und die Vermeidung von Unfällen.

Direkt zum Produkt auf der Herstellerseite gelangen Sie hier.

Weitere Produkte des Herstellers aus dem Bereich Containment finden Sie hier.

Heftausgabe: Juni 2013
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Gabriela Mikhaiel, Marketing, Dec Group

Über den Autor

Gabriela Mikhaiel, Marketing, Dec Group
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