Dekantermodul auf zwei Ebenen

Im Jahr 2004 hat Pieralisi bei einem namhaften, internationalen Chemie- und Pharmakonzern in Deutschland ein hochintegriertes Dekantermodul zur Dreiphasentrennung installiert und in Betrieb genommen. Die Aufgabenstellung für das Modul beinhaltete die sedimentative Separation eines dreiphasigen Zulaufgemischs, die geschlossene Führung der zu- und ablaufenden Phasen, die Umsetzung der Atex-Anforderungen in Bezug auf sicherheitstechnische Ausrüstung und Überwachung der Komponenten und des Gesamtmoduls sowie umfangreiche Steuerungs- und Regelungsaufgaben und die Kommunikation mit der übergeordneten Steuerung.

Das Herzstück des Moduls ist ein Dekanter des Typs FP 600 RS, der die Abtrennung eines Feststoffs aus einem Gemisch, bestehend aus einem Wertprodukt tragenden Lösemittel und Wasser, realisiert. Die Wasserphase stellt dabei einen kleinen Anteil am Gesamtvolumenstrom dar. Der abgetrennte Feststoff darf zur Vermeidung von Ausbeuteverlusten und aus umwelttechnischen Gründen nur Spuren an Lösemittel enthalten. Die Verfahrenstechnik des Komplettmoduls umfasst die eigentliche Trennaufgabe sowie die Ausschleusung der getrennten Phasen in einem geschlossenen, mit Stickstoff überlagerten System inklusive der notwendigen Pumpen und Vorlagebehälter. Die Steuerung des Verfahrensablaufs übernimmt eine SPS, die hierzu über ein Profibus-System mit dem Prozessleitsystem kommuniziert.

Die verfahrenstechnische Konzeption des Moduls wurde durch die Spezialisten von Pieralisi Deutschland in Zusammenarbeit mit dem Kunden erstellt. Im Auftrag von Pieralisi übernahmen renomierte Firmen mit hoher Qualifikation den Anlagen- und Steuerungsbau. Im Rahmen dieser sehr effizienten Zusammenarbeit entstand in nur sechs Monaten Bauzeit eine Moduleinheit, innerhalb derer auf 2,8 x 2 m die gesamte für den Prozess und die Sicherheitstechnik notwendige Verfahrenstechnik realisiert ist. Der Durchsatz des Dekantermoduls beträgt bis 2 m3/h bei Prozesstemperaturen bis maximal 90 °C (C-Wert: 3000 g) .

Um die gestellten Anforderungen zu erfüllen, wurde eine Zwei-Ebenen-Aufstellung gewählt. Dieses Konzept erlaubt es, die komplette Verfahrenstechnik flächenoptimiert im Modul zu integrieren. Der Dekanter bildet zusammen mit der Inertgas-Basisinstallation die obere Ebene (Separationsebene), die Verfahrenstechnik zum Handling der separierten Phasen mit Vorlagebehältern und Pumpen bildet die untere Ebene (Handlingebene). Entsprechend der Ebeneneinteilung ist der Modulrahmen ausgeführt. Im Bereich der Handlingebene befinden sich auch die Elektro- und Pneumatikklemmkästen des Moduls. Zur Vereinfachung der Energie- und Medienanschlüsse zur kundenseitigen Verrohrung, werden diese in aller Regel an einer Modulseite nach Kundenwunsch angeordnet.

Maßgeblich für die Spezifikation der eingesetzten Komponenten waren sowohl die Verfahrenstechnik und die Produkteigenschaften als auch in gleichem Maße die Sicherheitstechnik. Alle verfahrenstechnischen Komponenten sind in Edelstahl der Qualität AISI 316 L oder höherwertig spezifiziert. Bedingt durch die Produkteigenschaften des Lösemittels, wurden PTFE-Ummantelte Spezialdichtungen eingesetzt. Die Pumpen sind, soweit möglich, mit Magnetkupplung, also ohne Wellendurchführung ausgeführt. Die EMSR-Ins-trumentierung wurde entsprechend den mit dem Kunden abgestimmten Anforderungsklassen spezifiziert.

Am Anfang der Projektbearbeitung steht die möglichst genaue Definition der kundenseitigen Anforderungen an das System. Auf Basis dieser User-Requirements werden eine erste Spezifikation der Komponenten und des Gesamtmoduls erstellt. Bereits in diesem Stadium sind die Erfordernisse der Atex-Konformität mit im Blickpunkt der Arbeit. Je detaillierter das Anforderungsprofil aufgestellt wird, desto größer ist die Spezifikationssicherheit und umso geringer die Notwendigkeit von apparativen Änderungen in späteren Projektstadien. Eine Analyse der mechanischen Risiken in Kombination mit den Produkteigenschaften, die richtlinienkonform nur durch den Lieferanten zu erbringen ist, wird in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden durchgeführt. Resultat der Risikoanalyse ist unter anderem die Festlegung der Anforderungsklassen in Bezug auf die zur Sicherung der verfahrenstechnischen Anlage eingesetzten Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik. In Bereichen, in denen eine Qualifizierung/Validierung notwendig ist, muss die Risikoanalyse um die Betrachtung der für die Erzielung der geforderten Produktqualität kritischen Teile erweitert werden. Hier ist im Besonderen das Know-how und die Kompetenz des Lieferanten gefordert.

Nach Abschluss der Spezifikationsarbeiten und erfolgreicher Design-Qualifikation, basierend auf den erzeugten Dokumenten, beginnt der Modul- und Steuerungsbau. Schritthaltend sind dabei eventuell notwendige Änderungen zu dokumentieren und, sofern relevant, in die Risikoanalyse mit einzufügen.

Nach Fertigstellung folgt der Factory-Acceptance-Test in Anwesenheit des Kunden. Der FAT beinhaltet die Prüfung aller, ohne Medien abprüfbaren, zugesicherten Eigenschaften des Gesamtmoduls. Im Rahmen des FAT kann, da es sich um ein Komplettmodul handelt, die Installationsqualifikation durchgeführt werden. Die Ergebnisse sind detailliert zu protokollieren. Nach erfolgter Installation beim Kunden wird der Site-Acceptance-Test (SAT) durchgeführt. In Anlehnung an den FAT werden hierbei alle zugesicherten Eigenschaften mit Prozessmedien abgeprüft. Der SAT kann auch eine eventuell notwendige Abnahme der Anlage durch eine Sachverständigenorganisation beinhalten.

cav 403

Näheres zum Dekantermodul

Handbuch der mechanischen Fest-Flüssig-Trennung

Fachmesse Achema 2006