Bild: foto-ruhrgebiet; Hecht

Verfahrenstechnik Gefahr im Griff

20.05.2016

Der Umgang mit hochaktiven und gefährlichen Stoffen, die in der Chemie Verwendung finden, erfordert besondere Vorsichtsmaßnahmen. Ein Schüttgutspezialist hat zwei Systeme entwickelt, die höchste Containment-Level einhalten und gleichzeitig Kundenspezifikationen berücksichtigen.

In der chemischen und wirkstoffherstellenden Industrie werden immer hochaktivere und damit auch gefährlichere Stoffe eingesetzt. Bei vielen Stoffen sind Grenzwerte von OEB 5 (Occupational Exposure Band) einzuhalten, um das Personal effektiv vor den Folgeschäden zu schützen. Das bedeutet, dass eine Umgebungskontamination von maximal OEL (Occupational Exposure Level) < 1 µg/m3 nicht zu überschreiten ist. Zur Verdeutlichung: Vervielfältigt man das Raumvolumen auf die Größe des Empire State Buildings, darf sich im gesamten Gebäude maximal die Stoffmenge des zwanzigsten Teils eines Teelöffels befinden, um dieses Level einzuhalten. Zur einfacheren Klassifizierung der Rohstoffe kann die eigens hierfür entwickelte Containmentpyramide als Hilfestellung benutzt werden.

Oft werden die Stoffe von Lieferanten oder der innerbetrieblichen Rohstoffversorgung in Fässer abgefüllt, um den Transport zum Einsatzort so einfach wie möglich zu gestalten. Jedoch stellt sich dabei die Frage, wie die Fässer auf eine sichere und saubere Art wieder zu entleeren sind, ohne dass dabei Bediener und Produkt miteinander in Berührung kommen. Die jeweiligen baulichen und einsatzortspezifischen Begebenheiten wie Deckenhöhe oder Raumgröße dürfen auf keinen Fall außer Acht gelassen werden. Diesen anspruchsvollen Herausforderungen hat sich Schüttgutspezialist Hecht Technologie angenommen und zwei Systeme entwickelt, die sowohl höchste Containment-Levels einhalten, als auch die Spezifikationen des Kunden berücksichtigen.

Schwerelos …

Bei der Aufgabe oder dem Entleeren der Gebinde können Betreiber auf verschiedene Systeme zurückgreifen. Die in Fässern gelieferten Pulver sind zum Bediener- und Produktschutz zusätzlich in zwei Folien, auch Liner genannt, verpackt. Je nach baulichen Gegebenheiten des Anlagenbetreibers, beziehungsweise nach Spezifikationen und Anforderungen, ist das Entleeren mittels Schwerkraft und Kippvorrichtung oder aber mithilfe einer Sauglanze möglich.

Bei der Variante mit Kippvorrichtung wird das Fass durch eine spezielle Hubvorrichtung auf der Rückseite der Glovebox angehoben und an dem vorgesehenen Anschlussport angedockt. In der Ausgangsstellung verschließt ein Restliner die Glovebox. Der Anwender fixiert den äußeren Folienschlauch am Doppel-O-Ring-Port des Isolators über den Restliner. Im Anschluss zieht der Bediener den Restliner mit den Gloves in den Isolator hinein. Nun zieht er den Spannring an die äußere Nut des Isolators, an der sich zuvor der Restliner befand, und schiebt die Fassöffnung in den Isolator. Im Isolator öffnet der Anwender den inneren Liner und leert den Inhalt mithilfe der Gloves. Durch die Glovebox kann das Schüttgut nun mittels Schwerkraft zum nächsten Prozessschritt gelangen. Selbstverständlich kann, falls gewünscht, alternativ am unteren Ende des Trichters ein Absaugschuh zum Anschluss an eine nachgelagerte Vakuumförderung integriert werden. Nach dem Entleeren des Inhalts wird der Folienschlauch mittels Doppelverschluss zum Fass und Isolator abgedichtet. Durch diese Doppelverschlusstechnik ist sowohl der Isolator als auch das Produkt vor unerwünschtem Produktaustritt (oder auch –eintritt) geschützt.

Der Zyklus kann nun erneut beginnen und ein neues Fass angeschlossen werden.

… oder per Lanze

Bei sehr beengten Räumen oder bei einer gewichtskontrollierten Produktentnahme bietet das Entleeren des Fasses mit Sauglanze an. Hierfür schiebt der Anwender das Fass mittels Rollenbahn direkt unter die Glovebox. Eine Hubvorrichtung bringt das Fass in Position. Anschließend befestigt der Bediener den äußeren Liner mit einem Spannring an einem Doppel-O-Ring-Port. Die Überreste des vorherigen Liners entfernt er mit den Gloves und lagert sie in der Box zwischen. Das Fass wird nun mithilfe der Hebevorrichtung an die Dichtung auf der Unterseite der Box gepresst und fixiert. Der Bediener öffnet den inneren Liner (Produktliner), stabilisiert ihn mit einem Ring und versiegelt ihn mit einer Blähdichtung.

Um den Liner zu stabilisieren und den Entleervorgang zu verbessern, wird der Bereich zwischen Fass und äußeren Liner evakuiert. Das verhindert ein Ansaugen des Liners durch die Sauglanze. Nun ist das Fass angeschlossen und der Anwender kann das Pulver mittels Lanze und Vakuum aus dem Fass saugen. Die Linearführung der Sauglanze unterstützt dabei das einfache Handling bei der Entleerung. Nachdem das Fass geleert ist, kann das Personal die Überreste des vorherigen Liners darin entsorgen. Sobald der äußere Liner gelockert wurde, wird das Fass mit dem Doppelverschluss-System verschlossen. Nun kann der Anwender das leere Fass entfernen und erneut mit der Abfolge beginnen.

Beide Systeme eignen sich für das Entleeren im Containmentbereich, insbesondere durch ihre Konstruktion im Hygienic Design. Der geschlossene Weitertransport ist einerseits durch die Schwerkraft, bei mehrstöckigen Anlagen, andererseits durch eine geschlossene pneumatische Förderung sichergestellt. Die durch die Fassentleerung oftmals vorgegebenen hohen Förderkapazitäten meistert der von Hecht Technologie entwickelte ProClean Conveyor PCC ohne große Mühe.

Schonendes Vakuum

Das Prinzip des Proclean Conveyors PCC unterscheidet sich im ersten Anschein nur unwesentlich von den herkömmlichen, pneumatischen Fördergeräten, die entweder mittels Überdruck oder Unterdruck arbeiten. Der wesentliche Unterschied liegt bei der Verwendung der Filtertechnik. Der Einsatz der Ringfiltertechnologie hat erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Filtermethoden. Die meisten Verfahren zur pneumatischen Förderung, die in der Herstellung eingesetzt werden, sind Flugförderungen. Bei der Flugförderung wird sehr viel Förderluft benötigt, jedoch nur relativ wenig Produkt transportiert. Dadurch werden große Filterflächen zum Abscheiden des Luft-/Pulvergemisches benötigt.

Der Proclean Conveyor PCC funktioniert hingegen nach dem Prinzip der Pfropfenförderung. Durch diese wird weniger Förderluft benötigt. Somit arbeitet der ProClean Conveyor auch mit einer im Vergleich relativ kleinen Filterfläche, die speziell dafür gestaltet wurde und extrem langlebig ist.

Angepasste Filter

Durch den Einsatz der Ringfiltertechnologie stellt der Körper des Filters eine Verlängerung des Abscheidebehälters dar. Angefangen vom einfachen Ein- und Ausbau, bis hin zur Einhaltung der Erfordernisse eines Hygienic Designs bietet diese Technologie zahlreiche Vorteile. Auch ist das Filtermaterial durchgängig FDA-konform. In der Langlebigkeit der Filterkonstruktion und der Beständigkeit gegen Filterdurchschläge liegen weitere Vorteile. Die Filter sind in verschiedenen Materialausführungen erhältlich,sodass sich flexibel auf die Anforderungen verschiedener Produkte reagieren lässt. Beim Fördervorgang wird das Produkt-Gas-Gemisch durch ein
Schlauch- oder Rohrleitungssystem von der Aufgabestelle angesaugt und gelangt durch die Produkteintrittsklappe in den Abscheidebehälter des Conveyors.Nach dem Eintritt in den Abscheidebehälter werden die feinen Staubpartikel an einem Ringfilter abgeschieden. Das Produkt-Gas-Gemisch ist nun wieder getrennt.

Bedingt durch die Schwerkraft setzt sich das Produkt im Behälter ab und füllt diesen. Nachdem der Ansaugzyklus beendet ist, wird mittels Umkehr der Gasflussrichtung der Ringfilter per Druckluft abgereinigt. Die so am Filter festgesetzten Partikel fallen nun auch in den Abscheidebehälter und der Ringfilter ist wieder bereit für den nächsten Ansaugzyklus.

Bildergalerie

  • Der Proclean Hygienic Coveyor PCC arbeitet nach dem Prinzip der Pfropfenförderung.

    Bild: Hecht

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