Productie van ethylalcohol

UITDAGING: Verbetering van de productie in omstandigheden waarin de apparatuur zich in de ATEX-zone bevindt
OPLOSSING: Installatie van AODD-pompen

Alcohol of ethylalcohol, ethanol, spiritus is een populaire naam voor de organische verbinding uit de groep van de alcoholen. Verschijnt als een kleurloze vloeistof met een aangename geur. Alcohol wordt meestal geproduceerd uit zetmeel en suiker grondstoffen door fermentatie met gist. Het wordt gebruikt als oplos- en extractiemiddel, voor desinfectie, voor conservering en voor de productie van alcoholische dranken. Het dient als grondstof voor een hele reeks chemicaliën. Uitdagingen voor de apparatuurleveranciers bij de selectie van apparatuur houden verband met de ATEX-zone waarin de meeste apparatuur zich bevindt, de fysische en chemische kenmerken van het product (lichte vluchtigheid en ontvlambaarheid, mogelijke problemen met mechanische afdichtingen) en problemen met slijtage tijdens het vervoer van het oorspronkelijke mengsel (granen + water en zuur).

Alle genoemde problemen werden geconstateerd bij het project voor de verplaatsing en modernisering van de fabriek voor ethylalcohol (geproduceerd uit maïs). De fabriek had oude apparatuur die voornamelijk gebaseerd was op monopompen in de eerste produktiefase naar centrifugaalpompen in de distillatiesector. Het idee van een ingenieur van de fabriek was om de pompen te vervangen door hetzelfde type (de centrifugaalpompen opnieuw aanschaffen). Bij een bezoek aan de locatie realiseerde Tapflo specialist zich dat in de meeste posities geen grote debieten en drukken nodig zijn. Bijgevolg werd de installatie van membraanpompen aangedreven door perslucht aangeboden - een elegantere en technisch correctere oplossing.

De klant vertrouwde Tapflo als een respectabele pompfabrikant en stemde ermee in de productie uit te rusten met AODD-pompen. Met deze verandering van pomptype boekte de klant meerdere winsten, en enkele van de belangrijkste voordelen zijn:

• Afwezigheid van elektrische stroom voor de pompwerking in de ATEX-zone, dus minder kans op ontploffing
• Pompdichtheid. In tegenstelling tot centrifugaalpompen hebben de membraanpompen geen draaiende delen en daarom is de afdichting van de pompen eenvoudiger en gaat zij langer mee.
• Mogelijkheid tot drooglopen. De fabriek zelf bevindt zich niet op een hoog technologisch niveau en de productie is sterk afhankelijk van de operator. Met membraanpompen heeft de operator een bepaalde veiligheidstijd waarin de pomp zonder schade kan drooglopen, wat met centrifugaalpompen niet mogelijk is.
• Aanpassing van de pompcapaciteit is eenvoudig, op de site met naaldklep, er zijn geen dure frequentieregelaars nodig
• Pompmateriaal/Prijs. Pompen voor de meeste toepassingen zijn gemaakt van aluminium, waardoor de aankoopprijs aanzienlijk wordt verlaagd en de investering zelf sneller wordt terugbetaald.
• Positievervanging. In overleg met de klant is een zodanige selectie van pompgroottes gemaakt dat de pompen in geval van nood (plotselinge panne, enz.) gemakkelijk vanaf een andere plaats kunnen worden vervangen en het proces soepel verloopt.
• Eenvoudig onderhoud.

De pompen zijn in 2016 geïnstalleerd en in gebruik genomen, en sindsdien werken ze 24 uur per dag, aangezien de fabriek in 3 ploegen werkt, zonder te stoppen. Na een maand verschenen de problemen in een enkele positie die hete alcohol van de distillatiekolom transporteerde. Het Tapflo serviceteam opende de pomp en ontdekte dat er onverwachte slijtage was van het aanzuig- en persspruitstuk, en er was bepaalde slijtage zichtbaar op de werkkamers/behuizing van de pomp. Deze beschadigingen houden verband met de alcoholtemperatuur - invloed van hete alcohol op het aluminium waarvan het pomphuis is gemaakt. Voor deze positie heeft Tapflo de pomp vervangen door een pomp van AISI 316 roestvrij staal, en sindsdien zijn er geen problemen meer met deze positie.

In de tweede fase van de modernisering van de fabriek stonden de ingenieurs van Tapflo voor de uitdaging om een mengsel van gepureerde maïs, water en zwavelzuur te vervoeren. De vloeistof zelf was in vele opzichten problematisch, de maïsstukjes maakten het zeer schurend, en anderzijds was het zuurgehalte de oorzaak van de chemische agressie.

Voor deze positie werden lang geleden progressieve caviteitspompen geïnstalleerd, en tijdens de productie moest de operator de pomp vaak stoppen wegens schade aan de stator, en bovendien was het gebied rond de pomp erg rommelig omdat de pompafdichting voortdurend lekte. Als oplossing werd enige tijd een holle draaischijfpomp gebruikt, maar dat bleek een slechte oplossing omdat er maïsstukken naast de waaier terechtkwamen en de geometrie van de pomponderdelen verstoorden, wat leidde tot sterke slijtage en capaciteitsvermindering. Op zoek naar een oplossing voor dit probleem stelden wij de klant de voordelen van een AODD-pomp voor, maar dit leidde tot argwaan omdat het pulserende debiet dat de AODD-pomp produceert een verkeerde aflezing van de debietmeter op de persleiding kan veroorzaken en zo het proces in gevaar kan brengen. Onze ingenieurs reageerden op deze suggestie met de aanbieding van de TK-serie AODD-pompen, met geïntegreerde pulsatiedemper.

De klant was tevreden over deze oplossing en bestelde de aanbevolen pompen. Aan de hand van de verzamelde procesgegevens en problemen met bestaande pompen hebben we een zorgvuldige selectie van materialen gemaakt (PE behuizing, membraan en kleppen van EPDM). Dankzij de door Tapflo geboden oplossing slaagde de klant erin om zowel de obstructie van de vloeistof, als het gebruik van de pulsatiedemper, een constant debiet en nauwkeurige aflezing op de debietmeter te realiseren. De pomp is in 2018 geïnstalleerd en in gebruik genomen en na 2 maanden bedrijf preventief geopend om onderdelen te controleren. Er is geconstateerd dat de pomponderdelen in fabriekstoleranties zijn en de pomp is gemonteerd en in bedrijf gesteld.