Startseite » Chemie »

Füllstandmessung in Chlor- und Schwefeltanks

Kritische Medien im Griff
Füllstandmessung in Chlor- und Schwefeltanks

Die zuverlässige und kontinuierliche Füllstandmessung ist gerade bei kritischen Medien wie flüssigem Schwefel oder flüssigem Chlor besonders heikel. Mit dem Optiwave 7300 C bietet Krohne ein einfach einzustellendes und wartungsfreies Radar-Füllstandmessgerät an, das beide Medien souverän beherrscht.

Der Autor: Volker Lenz Produktmanagement Füllstandmesstechnik, Krohne Messtechnik

Schwefel (S) ist ein nicht-metallisches Element, das bei +119 °C schmilzt. Die Dielektrizitätszahl ( εr-Wert) von Schwefel sinkt bei einem Anstieg der Temperatur bis auf +159 °C und steigt oberhalb dieses Werts wieder an. Schwefel war bereits in der Antike bekannt und wurde häufig zur Räucherung, zur Herstellung von medizinischen Mitteln und zum Bleichen von Stoffen verwendet, während er heute vor allem für die Herstellung von Schwefelsäure, Düngemitteln, Insektenbekämpfungsmitteln und Fungiziden eingesetzt wird. Flüssiger Schwefel, der aus Gas- und Ölanlagen wiedergewonnen wird, wird entweder in Strukturen außerhalb der Anlage gepumpt, wo er erstarrt, oder in Lagertanks, von wo aus er direkt in flüssiger Form weiterbefördert wird. Die Lagertanks werden erhitzt, um die Temperatur beizubehalten, die notwendig ist, um zu verhindern, dass der flüssige Schwefel erstarrt.
Konkrete Messaufgabe
Ein Chemiewerk in Marokko stellt Düngemittel aus flüssigem Schwefel her. Der Schwefel wird in 23 Tanks gelagert, die eine Höhe von je 18 m haben und mit Heizmänteln ausgestattet sind. In diesen Heizmänteln wird Heißdampf verwendet, um die Temperatur des Schwefels stabil bei +130 °C zu halten. In der Anlage kamen ursprünglich Füllstandmessgeräte, die nach dem Einperlverfahren arbeiten, und Differenzdrucksysteme für die Messung des in den Tanks gelagerten Produkts zum Einsatz. Der Betrieb der Füllstandmessgeräte verbraucht nicht nur große Mengen an Gas, sondern erfordert auch regelmäßige Kontrollen der lufterzeugenden Pumpen. Bei den Differenzdrucksystemen ist eine häufige Reinigung des oberen Sensors aufgrund von Kristallisation sowie eine regelmäßige Nachkalibrierung des unteren Sensors notwendig, dessen Einstellung sich im Laufe der Zeit verändert. Das Werk suchte daher nach einer zuverlässigen und wartungsarmen Lösung, die einfach zu installieren und benutzerfreundlich im Gebrauch ist. Diese sollte in der Lage sein, niedrige εr-Werte von heißen, kontinuierlich bewegten Flüssigkeiten in hohen Tanks zuverlässig zu messen, und den Anforderungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen entsprechen.
Antennenbeheizung verhindert Krusten
Für diese Applikation lieferte Krohne 23 be-rührungslose Radar-(FMCW)-Füllstandmessgeräte der Serie Optiwave 7300 C mit DN 150-PN 16-Flanschen, DN 80-Hornantenne und Antennen-Heizsystem mit Dampf.
Mittels der FMCW-Radar-Technologie messen die Geräte kontinuierlich über einen sehr großen dynamischen Messbereich. Die berührungslosen Messungen werden weder durch den gering reflektierenden Messstoff noch durch die Tankhöhe oder die bewegte Oberfläche beim Füllen und Entleeren der Tanks beeinträchtigt.
Das Antennen-Heizsystem ist direkt an den Heißdampfkreis des Werks angeschlossen. Keine weiteren Installationsschritte sind notwendig. Dank der Heizung wird nicht nur die durch die Schwefeldämpfe verursachte Kondensbildung an der Hornantenne drastisch reduziert, sondern es werden auch Verkrustungen durch flüssigen Schwefel verhindert, der bei Temperaturen unterhalb +120 °C leicht erstarrt. Auch das Besteigen der Tanks zwecks regelmäßiger Reinigung oder Nachkalibrierung entfällt: Das berührungslose Radar-Messgerät ist absolut wartungsfrei. Das 2-Leiter-Gerät erfordert darüber hinaus weniger Kabel für den Einbau und ist dank des Installationsassistenten auch ganz einfach zu konfigurieren. Über die große LCD-Anzeige mit 4-Tasten-Bedienfeld lässt es sich ganz einfach bedienen, ohne das Gehäuse öffnen zu müssen. Die Anforderungen des Kunden in Bezug auf Zuverlässigkeit und einfache Installation sind damit voll erfüllt.
Füllstandmessung in Chlorkugeln
Einer der weltweit wichtigsten Rohstofflieferanten der chemischen Industrie betreibt weltweit 60 Produktionsstandorte. An einem der Standorte in Deutschland wird Chlor produziert, das vor dem Weitertransport in Chlorkugeln gelagert wird. Chlor ist ein aggressiver, wassergefährdender Stoff. Seine Lagerung unterliegt daher in Deutschland dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG).
Die Chlorkugeln dürfen aufgrund technischer Vorgaben nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt werden. Typischerweise wird die Füllhöhe in Chlorkugeln mit Schwinggabelschaltern überwacht, die auf dem Dach montiert sind und über eine Atex-Zulassung verfügen. Da in diesem Fall der maximal zulässige Füllstand einige Meter unterhalb des Dachniveaus der Kugeln liegt, ist eine Überwachung mit Schwinggabelschaltern zwar möglich, jedoch ist für diese Schwinggabellängen keine Atex-Zulassung verfügbar. Daher suchte der Betreiber nach einer Alternative.
Überfüllsicherung nach WHG
Je Kugel wurde ein Optiwave-7300-Radar-Füllstandmessgerät eingesetzt. Die Geräte sind mit Edelstahl-Hornantennen ausgerüstet und wurden auf die vorhandenen Flanschstutzen montiert. Sie messen mittels FMCW-Radar berührungslos den Füllstand des Chlors. Opti- wave 7300 verfügt sowohl über eine Atex- als auch über eine eigene WHG-Zulassung und kann daher als Teil einer Überfüllsicherung nach WHG eingesetzt werden.
Der Betreiber verfügt nun über eine kontinuierliche Füllstandmessung, die sich über die gesamte Tankhöhe erstreckt. Damit erkennt er den maximal zulässigen Füllstand nicht erst wenn dieser erreicht ist, sondern kann rechtzeitig die Zufuhr von Chlor in einen anderen Tank umleiten oder aus dem vollen Tank abziehen. Das Tankmanagement am Standort wird durch die neue Lösung erheblich verbessert.
prozesstechnik-online.de/cav1213402
Unsere Webinar-Empfehlung
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

cav-Produktreport

Für Sie zusammengestellt

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema: Instandhaltung 4.0

Lösungen für Chemie, Pharma und Food

Pharma-Lexikon

Online Lexikon für Pharma-Technologie

phpro-Expertenmeinung

Pharma-Experten geben Auskunft

Prozesstechnik-Kalender

Alle Termine auf einen Blick


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de