Nouryon Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH fremstiller blandt andet chlorerede kulbrinter (CHC) i byen Frankfurt-Höchst, Tyskland.
Udstødningsgassen fra metan chlorering og fra fyldning og dekantering af chlorerede kulbrinter ekstraheres og tilføres til et centralt rensningssystem. Nouryon bruger en Mink klovakuumpumpe fra Busch til at udtrække og transportere udstødningsgasserne. Vakuumpumpen indsuger udstødningsgasserne ved hjælp af et vakuum, komprimerer gassen inde i vakuumpumpen og overfører dem efterfølgende gennem et rengøringstrin ved at anvende det overtryk, der genereres på denne måde.

Chlorerede kulbrinter
De chlorerede kulbrinter der produceres af Nouryon anvendes som basiskemikalie på mange områder, fx ved fremstilling af plast og byggematerialer, til fremstilling af maling eller i lægemidler. Metan chlorering producerer udstødningsgasser indeholdende chlorerede kulbrinter, der skal ekstraheres og rengøres, før de kan frigives i den omgivende luft. De udstødningsgasser, der genereres ved påfyldning eller dekantering af stationære eller mobile tanker, ekstraheres og rengøres med samme system. Derudover skal der i forbindelse med vedligeholdelsesarbejde på systemet sikres, at der ikke er nogen chlorerede kulbrinter til stede. Udstødningsgassen ekstraheres også via Mink klovakuumpumpen, og systemet eller systemdelen som derefter mixes med nitrogen.

Processen
Mink klovakuumpumpen (figur 1) transporterer kontinuerligt udstødningsgasserne gennem hele rengøringsprocessen, idet alle rengøringstrin skifter i rækkefølge. Alle systemdele, hvor udstødningsgasser indeholdende chlorerede kulbrinter er fremstillet, forbindes via rør til en opsamlingstank, der er under et lille vakuum på grund af vakuumpumpen. Udstødningsgasserne suges således ind i denne beholder og for at blive neutraliseret. Efter neutralisering komprimeres udstødningsgasserne i Mink klovakuumpumpen og transporteres til en køler, hvor de afkøles til 0°C. Dette medfører, at vanddampen, som primært blev indført under neutraliseringsvask, kondensere og kan udtrækkes.

I en downstream dybfrysning afkøles udstødningsgasserne til -25°C, og således kondenseres de fleste af de chlorerede kulbrinter ud af gasstrømmen. De resterende chlorerede kulbrinter filtreres derefter ud via et aktivt, således at den rensede gas kan frigives i atmosfæren som udstødningsluft. Rengøringssystemet fungerer i overensstemmelse med TA Luft (Teknisk vejledning om luftkvalitetskontrol) og er udpeget som Ex zone 2.

Opstrøms procestrin
I procestrinnene opstrøms for vakuumpumpen suges udstødningsgassen ind i et vakuum på mellem -10 & -30 millibar, hvilket svarer til absolut tryk på 990 mbar til 970 mbar. Udstødningsgasserne komprimeres i vakuumpumpen og efterlades ved et overtryk på omkring 150 mbar. Dette overtryk overfører udstødningsgasserne gennem nedstrøms kølerne og det aktiverede kulstoffilter.

Variabel styring
Mink klovakuumpumpen er indstillet efter behov styring, via et variabelt hastighedsdrev og styres via en tryksensor i opsamlingstanken. Dette betyder, at det justerer pumpens hastighed ved at variere omdrejningshastigheden i overensstemmelse med mængden af udstødningsgas, der er til stede. Som Sergej Diner, driftsansvarlig ansvarlig på Nouryon, påpeger mængden af udstødningsgas kan variere meget.

I løbet af dagen, når alle processer kører med fuld kapacitet, produceres der mere udstødningsgas end i løbet af natten. Systemet arbejder kontinuerligt og er kun slukket for vedligeholdelsesarbejde. Før dette vedligeholdelsesarbejde, når systemet skal være fuldstændigt fri for chlorerede kulbrinter, produceres de højeste mængder gas før til førelsen af nitrogen.

Den oprindelige udfordring
Tidligere blev udstødningsgasserne transporteret gennem rensesystemet ved hjælp af en kapselblæser. Blæser trinet korroderede kraftigt efter kun kort tid på grund af de aggressive gasser indehold af chlorerede kulbrinter. Denne korrosion og slid reducerede blæserens ydeevne, og den nødvendige trykforskel kunne ikke længere anvendes. Som følge heraf kunne udstødningsgasserne ikke længere udvindes optimalt. Derudover skulle Blæser trinet udskiftes hvert andet år, hvilket resulterede i nedetimer og omkostninger på omkring 260.000 Kr.

For driftsingeniør Sergej Diner var dette en yderst utilfredsstillende situation. Han kontaktede derfor Busch, især da han allerede havde god erfaring med Buschs vakuumpumper i en anden proces. Efter en analyse af processen og kravene anbefalede vakuumspecialisterne fra Busch brugen af en Mink klovakuumpumpe. Det er certificeret i henhold til de nødvendige ATEX-krav (indvendig og udvendig: II 2G IIB3 T3) og har som standard en anti-korrosionsbelægning i kompressionsfasen. Derudover har den en højere driftstemperatur end en kapselblæser, hvilket betyder, at kondensering af udstødningsgasserne inde i vakuumpumpen kan undgås så vidt muligt.

Mink klovakuumpumpen er gastætte, og lejerne er behandlet med nitrogen, så ingen udstødningsgasser kan slippe ud gennem lejerne.
Takket være det kontaktfri kompressionsprincip for klovakuumteknologi er der ingen kontaminering mellem drift væskerne og udstødningsgasserne.

Succesfuld drift
Mink klovakuumpumpen har været i drift siden december 2017. Efter seks måneders non-stop operation blev det åbnet af en Busch service ingeniør som en sikkerhedsforanstaltning for at kontrollere mulige tegn på slid. Det blev konstateret, at vakuumpumpen ikke viste tegn på slid eller korrosion.

Sergej Diner bekræfter, at selv efter mere end et års drift var der ingen funktionsfejl, fald i ydelsen eller vakuumpumpefejl - og at hans rengøringsproces derfor løber kontinuerligt uden problemer.