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Absaugung von Alkansulfonaten (paraffinische Tenside) bei der industriellen Herstellung von Seifenpellets
Im Industriepark Kalle-Albert in Wiesbaden werden in einem Clariant-Betrieb Tenside in flüssiger und fester Form hergestellt. Diese Basistenside, bekannt unter den Namen ®Hostapur SAS, sind seit vielen Jahren ein wesentlicher Bestandteil von Wasch- und Reinigungsmittel-Typen für Haushalt und Industrie, wobei sich die Anforderungen an diesen Grundstoff gewandelt haben.
Ging es früher nur um hohe Wirksamkeit und gutes Preis-/Leistungsverhältnis, zählen heute auch Umweltverträglichkeit und Sicherheit dazu.
Aufgabenstellung:Eine heiße Schmelze wird auf ein Kühlband aufgebracht und zu Pellets geformt. Hierbei entstehen leicht paraffinhaltige Rauche, die abzusaugen sind. Bislang wurde das über einen liegenden, 3-stufigen Prallflächen-
Tropfenabscheider mit einer Ventilatorleistung von 15 kW realisiert, dessen Filtereinsätze häufig aufwändig gereinigt werden mussten. Der hohe Energieverbrauch, die Wartungsin-tensität und der Wunsch die Emissionen weiter zu minimieren, waren der Auslöser, dass sich der zuständige Betriebsingenieur Arndt Sloy-kowski für eine Alternative interessierte und mit UAS in Kontakt getreten ist.
Die Lösung:Die Aufgabenstellung, die bisherige Technik und die zu filternden Stoffe wurden vom UAS-Engineering untersucht und eine tech-nische Machbarkeit geprüft. Als Grundla-ge einer zeitgemäßen und zukunftsfähigen Lösung wurde ein elektrostatischer Filter vorgeschlagen.
Hierbei gelangt die schadstoffbeladene Abluft nach einem Vorfilter (Abscheiden grober Partikel) in den Ionisator. In ihm werden die verbliebenen feinen Schadstoff-partikel und Aerosole durch ein elektrosta-tisches Feld positiv aufgeladen.
Information Herstellung von Alkansulfonaten
Fachsprachlich heißt es, dass das sekundäre Alkansulfonat (hier: ®Hostapur SAS) durch
die Sulfoxidation von n-Paraffinen synthetisiert wird. Dies geschieht nach dem „Hoechst-Licht-Wasser-Verfahren“ in einem Viellampenreaktor, dem über Begasungseinrichtungen das Gasge-misch aus SO2 und O2 zugeführt wird. Unter seiner UV-Licht-Einstrahlung und in Gegenwart von Wasser findet die Reaktion statt. Es folgt die Abtrennung der Produktphase. Nach ihrer Aufkonzentrierung im Vakuum, der Abtren-nung der Schwefelsäure und Neutralisation des Konzentrats mit Natronlauge, wird mit überhitz-tem Wasserdampf das restliche Paraffin abgetrie-ben. Die zurückbleibende Schmelze verarbeitet man schließlich zu Pellets. So entstehen sehr helle Reaktionsprodukte von hoher Qualität. Diese sog. „Basistenside“ zeigen hervorragende ökologische, toxikologische und ökonomische Eigenschaften. Aufgrund ihrer ausgeprägten Grenzflächenakti-vität und der produktspezifischen Eigenschaften besitzen sie eine universelle Anwendungsbreite.
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Absaugung von Alkansulfonaten (paraffinische Tenside) bei der industriellen Herstellung von Seifenpellets
dem vorigen Prallflächen–Tropfenabscheider wesentlich vereinfacht und dem Betreiber Planungssicherheit gibt.
Der Leistungsbedarf hat sich von vorher 15 kW auf jetzt 1,5 kW reduziert, unter Ener-gieeffizienz- und Kostenkriterien ein wesent-licher Zusatzpunkt. Im Vergleich zu dem vorher installierten Prallflächen–Tropfen-abscheider hat sich ebenso der Platzbedarf massiv verringert.
Hinzu kommt, dass der Elektrofilter keine Ersatzteile oder „aufwändige Reinigung“ vor Ort benötigt. Ist die Standzeit von ca. 1/2 Jahr erreicht, entnimmt der Betreiber mit geringem Wartungseinsatz die „verbrauch-ten“ Filtereinsätze, setzt neue ein und gibt den ersten Satz zur umweltgerechten Reini-gung an die UAS-Filterwaschanlage. Der Filtersatz steht dann zum nächsten Turnus wieder zur Verfügung.
Das Feld liegt kontinuierlich an und die Parti-kel nehmen innerhalb von 100stel Sekunden die Ladung an. Die geladenen Teilchen lagern sich auf den geerdeten Platten des Kollektors ab und die gereinigte Luft wird abgeführt. Durch das elektrostatische Prinzip können Abscheide-Leistungen von 96 - 99 % erreicht werden, selbst Kleinstpartikel (0,01 μm) werden erfasst.
Die Kollektor- oder auch „Abscheideplatten“ sind bei diesem System so geformt, dass die abgeschiedenen Aerosole bzw. ölige Bestand-teile zum Sammelbehälter hin ablaufen und der Filter sich somit partial selbst reinigt, was die Einsatzzeit des Filterelements verlängert. Eine Art „Rückspülen“ oder „Bypass-Flow“ ist nicht nötig. Über die Kernkomponente SH-M20 hinaus wurde die Erfassung der drei Ansaugstellen an der Bandanlage optimiert und zur genauen Ansaugregulierung jeweils mit Drosselklappen ausgestattet. Die Rohrlei-tung wird nun zentral in den Filter geleitet, der zur besseren Regulierung zusätzlich mit einer Frischluftklappe ausgestattet ist.
Mithin kann der Elektrofilter seine Vorteile hinsichtlich Abscheideleistung ausspielen: Gegenüber dem alten System konnte die Abscheideleistung von paraffinhaltigen Aerosolen um ca. 70 % verbessert werden und liegt somit weit unter den geforderten Werten nach TA-Luft. Die Schadstoffe laufen sehr gut ab, was das Handling gegenüber
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Absaugung von Alkansulfonaten (paraffinische Tenside) bei der industriellen Herstellung von Seifenpellets
Ihre Vorteile:• Energie-effiziente innovative Lösung
• Extrem hohe Abscheidequote
• Weite Unterschreitung geforderter Grenzwerte
• Reduktion von Wartungskosten
• Reduktion von Ersatzteilkosten
• Verminderung von Stillstandszeiten
• Ökologische Vorteile durch Wieder- verwendung der Filtereinsätze
• Höhere Planungssicherheit bei Wartungs-intervallen
Technische Eckdaten• Filter: SH-M20 T, zweistufiger Elektrofilter
mit mechanischer Vorabscheidung
• Absaugleistung, nominal: 4.000 m³/h
• Filterfläche: 52 m²
• Leistungsaufnahme des Ventilators: 1.5 kW
• Abmessung (LxBxH): 2500 x 700 x 800 mm
• Filtergewicht: ca. 400 kg
Wir bedanken uns bei Clariant Produkte (Deutschland GmbH) für die Freigabe des Artikels und Bildmaterials.
Co-Autoren: Jörn Jacobs, Fachjournalist (bdfj), IHW Marketing
Alwin Braun, Carlo Saling, UAS
Zweigniederlassung Deutschland: Otto-Hahn-Str. 6 • 65520 Bad Camberg
Tel. +49 (0) 64 34 / 94 22-0 • Fax -99 E-mail [email protected]
www.uas-inc.de
