Vakuumtechnik
Die Vakuumtechnik spielt eine entscheidende Rolle im Entgasungsprozess.
Hocheffiziente Entgasung
Bei den Schmelzeentgasungsprozessen von Gneuß kommt der Vakuumtechnik eine besondere Rolle zu. Hierbei ist nicht nur die zuverlässige, prozesskonstante und energieschonende Erzeugung des benötigten Unterdrucks relevant, sondern auch das Abscheiden von Fremdstoffen bzw. Wasser aus den entgasten Dämpfen eine wesentliche Funktion. Je nach den spezifischen Anforderungen sind unterschiedliche Partialdruckgefälle erforderlich. Da es bei der Entgasung von Polymeren unvermeidlich ist, dass Monomere, Oligomere oder andere feste Bestandteile oder Sublimate angesaugt werden, ist der Einsatz effizienter Abscheidesysteme zum Schutz der Pumpen unerlässlich.
Die MRS-Extruder der OMNI-Baureihe kommen durch ihre große Oberflächenerzeugung, in den meisten Fällen mit einem absoluten Druck von 25 mbar aus. Dieses erlaubt den Einsatz von unempfindlichen Wasserringpumpen, die den Unterdruck durch ein rotierendes Schaufelrad erzeugen, welches in einem Flüssigkeitsring läuft.
Dank der Wasserringtechnologie werden keine zusätzlichen Abscheidesysteme benötigt, Gase und flüchtige Stoffe werden kondensiert und in den Prozesswasserstrom abgegeben. Das umlaufende Fluid wird mit Hilfe eines Muldenbettfilters gesäubert, so dass hier die Wartung der gesamten Anlage auf ein Minimum reduziert wird. Selbst klebrige Mono- und Oligomere oder gar harte Verunreinigungen und Fremdstoffe können der Anlage durch die Kombination der Wasserringpumpe und des Muldenbettfilters nichts anhaben.
Durch die Umwälzung des Prozesswassers entsteht Wärme, die mithilfe eines Wärmetauschers abgeführt werden muss. Dank der intelligenten Konstruktion des robusten Vakuumsystems von Gneuß kann der Wärmetauscher bei Bedarf während des laufenden Betriebs der Anlage einfach gereinigt werden.
Während der MRS-Extruder im Standard mit dem wartungsarmen 25 mbar Flüssigkeitspumpensystem arbeitet, kann mit der Kombination aus dem intensiven Oberflächenaustausch des Extruders und einem tieferen Vakuum (z.B. 1 mbar) besondere Wirkungen erzielt werden.
Beim Entgasungsprozess der leistungsstarken OMNImax– und OMNIboost-Recyclingsystemen wird neben Wasserdampf und Ethylenglykol eine große Menge an Monomeren, Dimeren, Wachsen oder anderen klebrigen Stoffen abgesaugt, die die herkömmlichen, dicht kämmenden Vakuumerzeugungsanlagen in kürzester Zeit blockieren.
Das Augenmerk muss daher auf der Abscheidung dieser Stoffe zwischen Entgasungsdom und Vakuumerzeuger liegen. Hier wurde durch die Firma Gneuß Vakuumtechniken entwickelt, die optimal an die jeweiligen Prozesse angepasst sind.
Bei der Entgasung besteht ein großer Anteil an Gasen aus Wasserdampf, teilweise bis zu 1% des Durchsatzes und mehr. Für eine 1000 kg/h Anlage sind das 10 l/h an Wasser oder 10 m³/h an Wasserdampf (unter Normbedingungen), die abgesaugt werden müssen.
Bei einem tieferem Vakuum ergibt das eine theoretische Saugleistung von 10.000 m³/h, was eine sehr große Anlagengröße erfordern würde. Daher wird hier bei der Vakuumentgasung eine robuste Kühlfallentechnologie eingesetzt. Diese wird mit einem sehr kalten Umlaufmedium gekühlt, so dass der abgezogene Wasserdampf in die feste Phase übergeht (Resublimation).
Das an den Wärmeübertragungsflächen angelagerte Eis (sowie sämtliche andere Produkte, die zusätzlich abgezogen werden) kann dann entweder mittels mechanischer Abreinigung während des Prozesses abgeschabt oder durch Auftauen abgespült werden. Das reduzierte Pumpvolumen, bestehend aus verbleibendem Gas sowie möglichen Polymerfäden oder -tröpfchen aufgrund hoher Strömungsgeschwindigkeiten, wird abschließend durch einen Sicherheitsfilter geleitet, bevor der verbleibende Gasstrom den Pumpen zugeführt wird.
Durch den Einsatz von Sublimatoren in der Gneuß Vakuumtechnik wird das Pumpvolumen drastisch reduziert, was den Einsatz kleinerer Pumpen und einen geringeren Energieverbrauch ermöglicht. Zudem wird die Zuverlässigkeit der eingesetzten Vakuumerzeuger erhöht.
