Als eines der wenigen Länder weltweit verfügt Polen über große Vorkommen an Naturschwefel. Der hier gewonnene Schwefel dient unter anderem dazu, aus Rohkautschuk mittels Vulkanisierung elastisches, widerstandsfähiges Gummi herzustellen. Vor seiner Verwendung in der Industrie muss zunächst die kristalline Struktur des reinen, rhombischen Schwefels verändert werden. Zur Umwandlung in eine monokline Form wird Kohlenstoffdisulfid als Lösungsmittel eingesetzt. Anschließend erfolgt das mechanische Abpressen des Schwefels über einen Filter. Durch die Verwendung dieses speziellen Lösungsmittels im Produktionsprozess müssen an das Aggregat zur Trocknung des Filterkuchens besondere Anforderungen gestellt werden. Das bei der Trocknung frei werdende Kohlenstoffdisulfid wird im Rahmen des Trocknungsverfahrens zurück gewonnen. Aufgrund seiner Zündtemperatur von 95°C ist es als Stoff der Atex-Kategorie II C T6 Kategorie klassifiziert. Lödige Maschinenbau hat eine den spezifischen Anforderungen dieser Kategorisierung entsprechende Komplett-Anlage projektiert und realisiert.
Trocknen unter Permanent-Inertbedingungen
Um einen sicheren Einsatz in der Schwefelproduktion zu gewährleisten, ist die gesamte Trocknungsanlage so konzipiert, dass sie unter Permanent-Inertbedingungen arbeitet. Das beginnt bereits bei der Beschickung des Trockners. Zunächst wird der von einem Drehdruckfilter abgeschiedene Filterkuchen über ein gasdichtes Schneckenverwiegungssystem unter Stickstoffüberlagerung dem Trockner zugeführt. Rund 1.600l kann das Herzstück der neuen Anlage, ein beidseitig gelagerter Vakuum-Schaufeltrockner VT2000, pro Charge verarbeiten. Die Durchsatzleistung der Anlage liegt bei der gegebenen Trocknergröße und Trocknungszeit bei 890kg Schwefelfilterkuchen pro Stunde. Der VT2000 zeichnet sich durch spezielle, rotierende Mischelemente aus, die in eine zylindrische Trommel mit Heizmantel eingebaut sind. Die Schaufeln bewegen das teilweise klumpige und schollige Trockengut permanent und zerkleinern es. Dadurch kommen die einzelnen Partikel häufig in Kontakt mit der heißen Behälterwand, was die Trocknungszeit des Produkts optimiert. Unter Anlegen eines Vakuums von ca. 100 mbar (abs.) wird der Schwefelkuchen bei ca.60°C Doppelmanteltemperatur auf eine Restfeuchte von unter 0,01 Prozent abgetrocknet. Die nachfolgende Entleerung erfolgt ebenfalls unter Inert-Bedingungen.Zur Rückgewinnung des zur Umwandlung des Schwefels eingesetzten Kohlenstoffdisulfids aus dem Filterkuchen wurde der Trockner mit einem hochwertigen, beheizbaren Filter mit nachgeschalteter Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe und einer Kondensatrückgewinnung ausgerüstet. Die Absaugleistung der Vakuumpumpe beträgt dabei circa 130m 3/h. Die niedrige Zündtemperatur des im Trocknungsprozess zurückgewonnenen Kohlenstoffdisulfids führten zu weiteren, sehr speziellen Anforderungen an die Anlagentechnik. Da sich Kohlenstoffdisulfid bereits an mäßig heißen Oberflächen entzünden kann, sind die Oberflächentemperaturen aller Anlagenelemente wie z.B. Motoren, Getriebe und Heizmantel sicher auf 70°C zu beschränken. Weiter wird das kondensierte Kohlenstoffdisulfid mittels eines Kühlmediums mit einer Umlauftemperatur von -20°C stets unter seinem Verdampfungspunkt bei den beschriebenen Vakuumbedingungen gehalten. Für zusätzliche Sicherheit sorgt eine Permanentüberwachung des Trockners mittels eines Sauerstoffanalysators. Über ein auf der sogenannten Spektralanalyse basierendes Lasersystem wird die Sauerstoffkonzentration im Prozess permanent überwacht und die Anlage im Gefahrenfall sofort mit Stickstoff geflutet und bei Bedarf sicher heruntergefahren.
Gekühlte Dichtung sicherer
Als weitere Maßnahmen zur Risikovermeidung wird der Sperrmediumskreislauf der Gleitringdichtungen des Trockners mit gekühltem Alkohol betrieben und auf niedriger Betriebstemperatur gehalten. Die Lager-, Motoren- und Getriebeöltemperatur werden zusätzlich kontinuierlich überwacht. Die Steuerung der Gesamtanlage erfolgt über eine Faile-Safe-SPS mit dezentral im Feld angeordneten I/O-Baugruppen mit Zertifizierung zum Einsatz in der Atex-Zone II 2G. Das gesamte Anlagenequipment entspricht somit den hohen Sicherheitsanforderungen, die für den Betrieb in der Atex-Zone G1/D22 gelten.Lödige auf der Powtech Halle 5 Stand 222
