Gleitschieberventile overtuigen in der Handhabung mit giftigen Chemikalien: Chemiewerk Bad Köstritz setzt bei SO₂-Regelung auf Schubert & Salzer

Een schuifafsluiter type 8043 van Schubert & Salzer regelt de doorstroming van vloeibaar en gasvormig zwaveldioxide naar de reactievat. (Copyright: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH / Schubert & Salzer Control Systems GmbH)

Dipl.-Ing. (FH) Marcus Nöthlich, bedrijfsingenieur in het bedrijfsveld zwavelverbindingen bij CWK (rechts), en Rainer Weigelt, technische verkoop bij Schubert & Salzer bij de bezichtiging van de ventielen die in de chemische fabriek Bad Köstritz worden gebruikt. (Copyright: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH / Schubert & Salzer Control Systems GmbH)

Naast zwaveldioxide voor de productie van thiosulfaat regelen schuifafsluiters bij CWK in een verscheidenheid aan toepassingen ook stoom, vloeibare zwavel en andere vloeibare en gasvormige media. (Copyright: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH / Schubert & Salzer Control Systems GmbH)

Naast zwaveldioxide voor de productie van thiosulfaat regelen schuifafsluiters bij CWK in een verscheidenheid aan toepassingen ook stoom, vloeibaar zwavel en andere vloeibare en gasvormige media. (Copyright: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH / Schubert & Salzer Control Systems GmbH)

(Copyright: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH / Schubert & Salzer Control Systems GmbH)

Zwaveldioxide is een uiterst giftig medium. Het omgaan ermee valt daarom onder de Verordening gevaarlijke stoffen en stelt hoge eisen aan de veiligheid en betrouwbaarheid van de gebruikte afsluiters. In de chemiefabriek Bad Köstritz worden glijdersloten van Schubert & Salzer ingezet voor het regelen van vloeibaar en gasvormig zwaveldioxide, waardoor uitzonderlijke resultaten worden behaald op het gebied van standtijd en regelprecisie.

„Omdat de chemie klopt.“ luidt de slogan van de chemiefabriek Bad Köstritz – kortweg CWK. De fabrikant van anorganische speciale chemicaliën uit Thüringen kijkt terug op een geschiedenis van meer dan 195 jaar, die begon met de opening van de zoutfabriek Heinrichshall in 1831. Vandaag de dag profileert CWK zich als een middelgroot chemiebedrijf met een historisch gegroeide specialisatie, bijvoorbeeld in zwavelverbindingen. Thiosulfaten vormen een daarvan, waarmee CWK als een van de weinige leveranciers wereldwijd klanten op commerciële schaal kan bedienen. Bij de productie wordt al vele jaren gebruik gemaakt van glijdersloten van Schubert & Salzer.

Thiosulfaten – veelzijdige zwavelverbindingen

Thiosulfaten zijn chemische verbindingen die bestaan uit zwavel, zuurstof en een positief geladen partner-ion zoals natrium of kalium. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt als „Anti-Chloor“ in de afvalwater- en rookgaszuivering, zijn een waardevolle meststoftoepassing, een belangrijk reductiemiddel in de chemie en hebben een lange en betekenisvolle geschiedenis als fixeerzout in de analoge fotografie.

Dipl.-Ing. (FH) Marcus Nöthlich, bedrijfsingenieur in het bedrijfsveld Zwavelverbindingen bij CWK, beschrijft de productie aan de hand van natriumthiosulfaat als een tweefasig batchproces: Eerst worden natronloog en zwavel in een gekoelde roercontainer exotherm omgezet in natriumpolysulfide-oplossing. Vervolgens wordt deze in een reactievat samen met natronloog, water en een natriumthiosulfaat-moederloog stochastisch (precies in de juiste verhouding) voorbereid. In deze mix wordt in de tweede processtap vloeibaar zwaveldioxide (SO2) ingeleid. De precieze doorstroomregeling gebeurt met een glijderslot type 8043 van Schubert & Salzer. Het vloeibare SO2 ontspant in het reactievat en wordt daardoor gasvormig. Onder voortdurend roeren zetten het gasvormige SO2 en de andere uitgangsstoffen zich in een exotherme reactie met gereguleerde koeling om tot natriummthiosulfaat-oplossing.

Glijdersloten – veilig omgaan met giftig SO2

Een bijzonder kritisch punt in dit proces is het omgaan met zwaveldioxide. „Het is een gevaarlijke en uiterst giftige chemische stof“, legt Marcus Nöthlich uit. „Omdat wij deze in zeer grote hoeveelheden opslaan en verwerken, vallen wij onder de Verordening gevaarlijke stoffen. Het continue monitoren van de lucht op het exacte SO2-gehalte is essentieel. Zelfs kleinste lekkages van de installatie leiden binnen seconden tot een alarm door aanwezige gasdetectors. Al na enkele ademhalingen kunnen ernstige ademhalingsproblemen ontstaan. Bij hogere concentraties is er acuut levensgevaar.“

Om deze reden zijn de afdichting en betrouwbaarheid van de ventielen die worden gebruikt voor het regelen van zwaveldioxide van cruciaal belang voor CWK. Met de glijdersloten van Schubert & Salzer in tussenflensbouw heeft men een oplossing gevonden die aan de hoge eisen meer dan voldoet. De flensverbindingen zijn uitgevoerd als groef- en tongafdichting volgens DIN EN 1092-1. Aan de ventielas wordt de externe afdichting verzekerd door een extra metalen vouwbalg rondom de packing. Het gehele ventiel voldoet aan de eisen van de TA-Luft volgens ISO 15848-1.

Maximale standtijd en regelkwaliteit

„Naast de uitstekende afdichting heeft ons vooral de betrouwbaarheid van de glijdersloten overtuigd“, legt Nöthlich uit. „De eerder gebruikte afsluiters moesten vanwege slijtage twee keer per jaar volledig worden vervangen. Dit brengt kosten, stilstand en vanwege de SO2-resten in de leidingen een veiligheidsrisico voor onze technici met zich mee. Bij de glijdersloten daarentegen vervangen we zelfs na meerdere jaren slechts enkele slijtdelen. Dankzij een praktijktraining met Schubert & Salzer hier in de chemiefabriek kunnen onze technici deze onderhoudswerkzaamheden zelfs probleemloos zelf uitvoeren.“

Deze uitzonderlijk lange standtijden worden mogelijk gemaakt door het onderliggende werkingsprincipe van de glijdersloten: Twee verticaal op de stromingsrichting geplaatste, gesleufde afdichtschijven worden ten opzichte van elkaar verschoven, waardoor de doorlaatopening wordt aangepast. Door de constructie is de ventielslag zeer kort – afhankelijk van de nominale diameter slechts 6 – 9 mm. Bij glijdersloten ondervinden de packing en de metalen vouwbalg daardoor aanzienlijk minder mechanische belasting en vertonen ze minder slijtage en langere standtijden.

Naast de standtijd is ook de regelkwaliteit aanzienlijk verbeterd door het gebruik van glijdersloten. „Om de pH-waarde van onze thiosulfaatoplossing in te stellen, voeren we na het vloeibare SO2 ook gasvormig SO2 in. De grote regelspreiding van het daarbij gebruikte glijderslot stelt ons in staat om de massa's nauwkeurig te regelen en een product te produceren dat zowel aan onze als de kwaliteitsnormen van onze klanten voldoet“, legt Nöthlich uit.

Breed toepassingsgebied voor glijdersloten

Door deze en soortgelijke ervaringen zijn glijdersloten al lange tijd een vast onderdeel in de verschillende processen en installaties van de chemiefabriek Bad Köstritz. Ze helpen de bedrijfszekerheid te verhogen, de precisie te verbeteren en de onderhoudskosten te verlagen. „Of het nu gaat om het regelen van zwaveldioxide, stoom of andere vloeibare of gasvormige media – de glijdersloten van Schubert & Salzer hebben zich bij ons uitstekend bewezen. Daarom kunnen we alleen maar zeggen: hier klopt de chemie“, besluit Marcus Nöthlich.