Pulsationsfrei

Auf der Achema konnte man auf einer Reihe von Ständen die Microchem in unterschiedlichen Anlagen sehen. „Uns hat die Microchem in vielen Versuchen mit unseren Reaktoren bereits überzeugt. Wenn ein Kunde eine Pumpe für eine unserer Anlagen benötigt, so empfehlen wir ihm immer häufiger, je nach Anwendung, die Microchem“, meint zum Beispiel Dr. Bernd Werner vom Institut für Mikrotechnik Mainz, bei dem die Microchem in Verbindung mit einem Mikroreaktor auf dem Achema-Stand zu sehen war.

Auf dem Messe-Stand von Ehrfeld Mikrotechnik BTS, einem Tochterunternehmen von Bayer Technology Services, lief eine Microchem in Verbindung mit einem hocheffizienten Wärmetauscher-Reaktor (MiProWa) für den „Scale-up“ bis in den Produktionsmaßstab. „Über mehrere Monate haben wir die Microchem als Umwälzpumpe für unseren Mikrophotoreaktor in mehreren Versuchsreihen eingesetzt“, sagt Dr. Frank Schael zum Einsatz der Microchem für seine Zuchtversuche von Mikroalgen. „Dabei ergab die bei niedrigen Drehzahlen relativ scherarme Förderung gepaart mit einem kleinen Dunkelvolumen eine höhere Ausbeute als bei anderen getesteten Pumpenmodellen. Außerdem konnten über die zugehörige Drehzahlregelung schnell und einfach Strömungsgeschwindigkeit und Verweilzeit im Reaktor variiert werden.“

Diese positiven Erfahrungen im Bereich Biotechnologie hat KSB aufgenommen und seine Microchem weiterentwickelt. Um die Anforderungen der Bereiche Biotechnologie und Pharma abzudecken, stellte KSB auf der Achema erstmals die Varianten mit FDA-konformen Dichtungen und 3.1 Werkstoffzeugnissen vor. Dabei wird in dieser Variante standardmäßig produktberührt der Elastomerwerkstoff Kalrez 6221 eingesetzt. „Damit können wir jetzt neue Bereiche in den Branchen Pharma und Biotechnologie, aber auch in der Nahrungsmittelindustrie abdecken. Wir versprechen uns neben den bisherigen Anwendungen ein weiteres gutes Wachstum mit der Microchem“, meint Christoph Polzer, Key Account für die Microchem bei KSB.

Viele Anforderungen aus diesen Bereichen erfüllt die Microchem konstruktionsbedingt. Durch ihre offenen Kanäle ist die Pumpe problemlos CIP- und SIP-fähig. Das geringe Füllvolumen von nur 5 ml sehen viele Anwender als großen Vorteil an, da man bei der Förderung von teuren Medien Verluste und Kosten reduzieren kann. Dabei kommen als metallische Werkstoffe 1.4571 und Hastelloy C4 zum Einsatz. Damit deckt die Microchem in diesen Bereichen von einfachen Anwendungen bis zu anspruchsvollen Aufgaben alles ab.

Doch auch andere Branchen sind auf die Microchem aufmerksam geworden. Ein Beispiel sind Anwendungen als Feedpumpen für Düsen in der Sprühtrocknung und der Beschichtung. Um diese optimal zu betreiben, ist ein konstanter Druck und eine konstante Menge am Düsenaustritt von entscheidender Bedeutung. Dies gewährleistet die Microchem durch die pulsationsfreie Förderung und über ihre Regelung, bei der durch Drehzahlveränderung der Betriebspunkt ständig nachgeregelt wird. Hier gibt es erste Erfahrungen bei vordosierenden Beschichtungsverfahren. Dabei konnten Anwender Qualitätsverbesserungen bei Dekorations- und Funktionsschichten nachweisen, die auf Papier, Folien, Gläser und vieles mehr aufgebracht wurden. Hier kommt der Microchem ihr robuster Aufbau und ihre Unempfindlichkeit gegenüber Feststoffen entgegen, da die Medien häufig als Suspensionen aufgebracht werden. Suspensionen kommen auch beim Einsatz von Düsen in der Sprühtrocknung zur Anwendung. Bei diesem Verfahren werden Suspensionen oder Lösungen in Trocknungskammern fein eingedüst. Hier zeigten sich in Versuchen engere Korngrößenverteilungen des Endprodukts aufgrund der pulsationsfreien Förderung und damit erhebliche Produktverbesserungen. Nach ersten positiven Versuchen im Labor erfolgt jetzt auch der Einsatz in der Produktion.

Wird die Microchem im Labor unter den Vorgaben aus der Produktion getestet, bietet sich die Möglichkeit, über die integrierte Regelung direkt die Pumpe und damit den Versuch anzusteuern und einen geschlossenen Regelkreis zu bilden. „Der Betreiber schließt nur noch seinen Durchflussmesser an, startet das integrierte Adaptionsprogramm zur Ermittlung der Regelparameter und stellt dann per Tastendruck die benötige Fördermenge ein,“ so Polzer. „Dies funktioniert in gleicher Weise für druckkonstante Prozesse in Kombination mit einem Drucksensor. Denkbar sind aber auch andere Prozesse in Kombination mit anderen Sensoren, zum Beispiel Neutralisationsprozesse. Eine direkt angeschlossene pH-Elektrode gibt das Stellsignal für die Dosiermenge der Neutralisationsflüssigkeit. Auch für Medien mit hohem Verschleißpotenzial ist die automatische Regelung von Vorteil. Die Microchem fördert selbst im Verschleißfall, bis zu einem gewissen Grad mit konstanter Menge oder konstantem Druck weiter, da die Pumpe automatisch nachregelt.

Die Einführung einer für Kleinstfördermengen völlig neuen Pumpentechnologie hat aber auch gezeigt, dass dies nicht ohne intensive Beratung funktioniert. Insbesondere dann, wenn für spezielle Anwendungsfälle eine Lösung gesucht wird. Hier haben die Ingenieure von KSB in den letzten Monaten Pionierarbeit geleistet: „Viele Spezialisten im Labor haben bisher noch Berührungsängste mit einer Kreiselpumpe, da sie bisher nur Verdrängerpumpen einsetzen. Um die Vorteile dieser Pumpe voll umfänglich nutzen zu können, müssen wir die Betreiber in diese Besonderheit von Kreiselpumpen einführen. In 90 % der Fälle, in denen wir die Interessenten über Tests vor Ort an die Pumpen herangeführt haben, haben diese dann die Microchem bestellt. Wir verkaufen die Microchem vor allem dadurch, dass wir den Interessenten die Möglichkeit geben, diese Pumpe nicht nur in die Hand zu nehmen, sie zu zerlegen und sich von der einfachen Handhabung zu überzeugen, sondern sie können sie unter ihren Realbedingungen testen.“

Online-Info www.cav.de/0709400