Anorganische und organische Chemikalien sind allgegenwärtig und aus dem täglichen Leben nicht wegzudenken. Die Herstellungsprozesse, in denen Flüssigkeiten, Gase aber auch Pulver und pastöse Medien abgesperrt und geregelt werden, sind vielfältig und komplex. Die dafür benötigten Ventile müssen höchste Ansprüche an Regelgenauigkeit, Zuverlässigkeit und Beständigkeit erfüllen. Sicherheit in Ex-geschützten Anwendungen sowie hohe innere und äußere Dichtigkeit der Armaturen sind Grundvoraussetzungen für den Betrieb in chemischen Anlagen.
Gleitschieber- und Kugelsektorventile von Schubert & Salzer kommen zum Einsatz bei der Herstellung von chemischen Grundstoffen wie Ethylen, Schwefelsäure und Natronlauge ebenso wie in der weiteren Verarbeitung zu chemischen Zwischen- und Endprodukten wie z.B. Kunststoffe, Farben und Lacke sowie Düngemitteln.
Ventile für Erhitzungs- und Kühlprozesse
Bei den thermischen Prozessen zur Herstellung chemischer Produkte sind Dampf, Thermalöl und Kühlwasser wichtige Hilfsmedien. Gleitschieberventile punkten in diesen Anwendungen durch ihre Regelpräzision, hohe Zuverlässigkeit und lange Standzeiten bei minimalem Energieverbrauch. Sie decken einen breiten Temperaturbereich ab, haben aufgrund ihrer kompakten Baugröße nur geringe Wärmeverluste und lassen sich hervorragend isolieren. Die Energieeffizienz thermischer Prozesse kann dadurch erhöht werden.
Typische Anwendungen für Gleitschieberventile in thermischen Prozessen sind z.B. Mischbehälter zur Herstellung von Harzen, Pulvern und Phenolen, Verdampfer- und Trocknungsanlagen z.B. für die Herstellung von Kieselsäuren und Titandioxid sowie Destillationskolonnen zur Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe.
Ventile für extreme Bedingungen
Aggressive Medien, hohe Drücke und Temperaturen sind das Spezialgebiet von Gleitschieberventilen. Aus Alloy gefertigt sind sie z.B. bei der Produktion ultrareiner Schwefelsäure eine entscheidende Komponente in der Säureverdünnung. Produktschwankungsbreiten von bis zu 100% gleichen sie durch höchste Regelpräzision und -dynamik auf den Punkt genau aus. Weitere Anwendungen sind z.B. die Regelung von Salpetersäure, Ammoniak, Vinylacetat oder Trichlorsilan in der Polysilizium-Herstellung. Bedingt durch den geringen Hub und die sehr geringen bewegten Massen eignen sich Gleitschieberventile hervorragend für Anwendungen mit hohen Schaltleistungen und zur Erzeugung von Druckimpulsen wie z.B. bei der Abreinigung von Filterelementen in Heißgasfiltern oder bei der Herstellung von Ruß.
Bei pastösen und partikelbehafteten Medien sind Kugelsektorventile als Absperr- oder Regelventile oft ein Problemlöser. Durch die speziell geformten Kugelsektoren erreichen die Ventile eine sehr hohe Regelgenauigkeit, eine große Mengenspreizung und sind extrem verschleißfest auch bei stark abrasiven Medien. Kugelsektorventile kommen zum Einsatz z.B. bei der Dosierung von Farbsuspensionen mit Feststoffanteil, in der Schmiermittelherstellung, zur Regelung von Kalkmilch als Neutralisations- oder Flockungshilfsmittel sowie auch bei der Herstellung von Sterinsäure.
Ventile für EX-Bereiche
Chemische Prozesse erfordern oft den Umgang mit brennbaren Gasen, Dämpfen und Stäuben. Diese Produktionsanlagen unterliegen deshalb strengen Vorgaben in Bezug auf den Explosionsschutz. Für den Einsatz in diesen Bereichen sind Absperr- und Regelventile von Schubert & Salzer nach ATEX 2014/34/EU zugelassen und geeignet. Für Anlagen mit Ex-Anforderungen die auf US- und kanadischen Standards basieren, sind Ventile von Schubert & Salzer auch mit FM-Zertifizierung (Factory Mutual Approvals) für Intrinsic safety Stromkreise der Class I, Division 1 bzw. Zone 0 oder für non incendive Stromkreise der Class I Division 2 verfügbar.
Ventile mit hoher Dichtigkeit
Zuverlässige innere und äußere Dichtigkeit sind eine wichtige Basisvoraussetzung für den sicheren Einsatz von Absperr- und Regelventilen in chemischen Anlagen. Alle Gleitschieberventile und Kugelsektorventile, sowie auch spezielle Sitzventile, entsprechen der Anforderung TA-Luft mit DIN EN ISO 15848-1.
Gleitschieberventile eignen sich hier aufgrund ihres speziellen Konstruktionsprinzips. Erreicht werden Leckageraten die kleiner sind als 0,0001 % des Kvs-Wertes. Dies entspricht der Leckageklasse IV nach IEC 60534-4. Der geringe Hub der Gleitschieberventile von nur 6-9 mm führt auch bei hohen Schalthäufigkeiten und permanentem Regelbetrieb zu einer langen Standzeit von Spindelabdichtung und Spindel. Die äußere Dichtigkeit bleibt dadurch erhalten.
Für den Umgang mit gefährlichen Medien werden Ventile mit Metallfaltenbalg gewählt. Sie dichten zu 100% sicher nach außen ab.
Ressourcenschonende Ventile
Als energieintensive Branche steht die Chemieindustrie in einer besonderen Verantwortung Produktionsprozesse nachhaltig und ressourcenschonend zu gestalten.
Gleitschieberventile von Schubert & Salzer können dabei helfen dieses Ziel zu erreichen. Durch ihr spezielles Konstruktionsprinzip benötigen sie nur minimale Antriebskräfte. In einer Anwendung für die Produktion von EVOH-Harzen, wie sie in in mehrschichtigen Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden, konnten durch die Umstellung auf Gleitschieberventile z. B. über 80% der Steuerluft eingespart und die Betriebskosten rapide gesenkt werden.
Ein Gleitschieberventil in DN 150 wiegt knapp 15kg – ein Sitzkegelventil oft 150kg und mehr. Nicht nur Einbau, Isolation, Instandhaltung und Reparaturmaßnahmen der Ventile werden dadurch deutlich einfacher und effizienter, auch bei der Herstellung und dem Transport der Gleitschieberventile werden immense Ressourcen durch den deutlich geringeren Materialeinsatz geschont.
Ausgewählte Referenzen
Anwendungsbeispiele für Absperr- und Regelventile in der Chemieindustrie:
- Herstellung von Basischemikalien wie z.B. Natronlauge, technischem Chlor, Schwefelsäure, Salzsäure, Ethylen, etc.
- Herstellung von Farben, Lacken und Lösungsmittel
- Herstellung von Polysilizium / Regelung von H2, N2 und Trichlorsilan
- Herstellung von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
- Regelung von Sterinsäure
- Herstellung von Kunstharzen (Regelung von Dampf, Kühlwasser, Vakuum)
- Herstellung von Fungiziden und Herbiziden
- Regelung von Catechinen (schlammig, kristallisierend)
- Herstellung von Feinchemikalien
- Herstellung von Chemikalien für die Klebstoffproduktion
- Herstellung von Düngemitteln
- Herstellung von Ruß (schwarz) und Titandioxid (weiß)
- Herstellung von Spezialkunststoffen z.B. für Autoscheinwerfer und Marken-Spielzeugbausteine
- Herstellung von Waschmittel
- Herstellung von synthetischem Kautschuk
- Herstellung von Schmiermitteln
- Herstellung von Polystyrol für Verpackungsmaterial
- Regelung von Vinylacetat
- Herstellung von organischen Phosphor für Waschmittel