Na zdj. zawór żaluzyjny typu 8043 firmy Schubert & Salzer reguluje przepływ ciekłego i gazowego dwutlenku siarki do zbiornika reakcyjnego

„Ponieważ chemia się zgadza” – tak brzmi motto firmy Chemiewerk Bad Köstritz, w skrócie CWK. Ten producent specjalistycznych chemikaliów nieorganicznych z Turyngii może poszczycić się ponad 195-letnią historią, która rozpoczęła się wraz z otwarciem kopalni soli Heinrichshall w 1831 roku. Obecnie CWK jest średniej wielkości przedsiębiorstwem chemicznym, które w miarę upływu lat wyspecjalizowało się m.in. w zakresie związków siarki. Tiosiarczany są jedną z takich grup związków, a firma CWK, jako jeden z niewielu dostawców na świecie, jest w stanie zaopatrywać klientów na skalę komercyjną. W produkcji firma od wielu lat stosuje zawory żaluzyjne firmy Schubert & Salzer.
 

Tiosiarczany – wszechstronne związki siarki

Tiosiarczany to związki chemiczne zawierające siarkę, tlen oraz dodatnio naładowany przeciwjon, np. sód lub potas. Są one stosowane np. jako „środek odchlorowujący” w procesie oczyszczania ścieków i spalin, służą jako cenny dodatek do nawozów, stanowią ważny reduktor w przemyśle chemicznym oraz mają długą i znaczącą historię jako utrwalacz sodowy w fotografii analogowej.

Mgr inż. Marcus Nöthlich, inżynier utrzymania ruchu w dziale związków siarki w firmie CWK, opisuje produkcję na przykładzie tiosiarczanu sodu jako dwuetapowy proces wsadowy: Najpierw w chłodzonym zbiorniku mieszającym w reakcji egzotermicznej następuje przemiana ługu sodowego i siarki w roztwór wielosiarczku sodu. Następnie roztwór ten trafia do zbiornika reakcyjnego wraz z ługiem sodowym, wodą oraz roztworem macierzystym tiosiarczanu sodu w proporcjach stechiometrycznych (dokładnych proporcjach ilościowych). W drugim etapie procesu do tej mieszaniny wprowadza się ciekły dwutlenek siarki (SO₂). Precyzyjna regulacja natężenia przepływu odbywa się za pomocą zaworu żaluzyjnego typu 8043 firmy Schubert & Salzer. Ciekły SO₂ rozpręża się w naczyniu reakcyjnym, w wyniku czego przechodzi w stan gazowy. Dzięki ciągłemu mieszaniu gazowy SO₂ oraz inne składniki wyjściowe przekształcają się w trakcie reakcji egzotermicznej z regulowanym chłodzeniem w roztwór tiosiarczanu sodu.
 

Zawory żaluzyjne – bezpieczne obchodzenie się z toksycznym SO₂

Szczególnie krytyczną kwestią w tym procesie jest sposób obchodzenia się z dwutlenkiem siarki.

„Ta substancja chemiczna jest niebezpieczna i silnie toksyczna”, wyjaśnia Marcus Nöthlich. „Ponieważ przechowujemy i przetwarzamy bardzo duże ilości tego produktu, jako przedsiębiorstwo podlegamy przepisom niemieckiego rozporządzenia w sprawie awarii przemysłowych. Stałe monitorowanie powietrza w pomieszczeniu pod kątem dokładnej zawartości SO₂ jest nieodzowne. Nawet najmniejsze nieszczelności instalacji prowadzą w ciągu kilku sekund do alarmu generowanego przez zamontowane czujniki gazu. Już kilka wdechów może spowodować silną duszność. W przypadku wyższych stężeń istnieje bezpośrednie zagrożenie życia”.

Z tego względu szczelność i niezawodność zaworów stosowanych do regulacji dwutlenku siarki mają dla CWK kluczowe znaczenie. Dzięki zaworom żaluzyjnym firmy Schubert & Salzer o konstrukcji międzykołnierzowej udało się znaleźć rozwiązanie, które potrafi z nawiązką spełniać wysokie wymagania. W przypadku tego zastosowania połączenia kołnierzowe są wykonane jako uszczelnienia typu „rowek-wpust” zgodnie z normą DIN EN 1092-1. Na dławnicy zaworu zewnętrzną szczelność zapewnia dodatkowy metalowy mieszek przylegający do uszczelnienia. Cały zawór spełnia wymagania przepisów TA-Luft zgodnie z normą ISO 15848-1.
 

Maksymalna trwałość i jakość regulacji

„Poza znakomitą szczelnością przekonała nas przede wszystkim niezawodność tych zaworów żaluzyjnych”, wyjaśnia Nöthlich. „Stosowane przedtem zawory wymagały całkowitej wymiany dwa razy w roku z powodu zużycia. Wiąże się to z kosztami i przestojami, a obecność resztek SO₂ w przewodach stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa naszych techników, co z kolei generuje dodatkowe nakłady. W odróżnieniu od tego w przypadku zaworów żaluzyjnych nawet po kilku latach eksploatacji wymieniamy jedynie pojedyncze części zużywalne. Dzięki praktycznemu szkoleniu z firmą Schubert & Salzer, przeprowadzonemu tutaj w naszej siedzibie, nasi technicy mogą nawet samodzielnie i bez żadnych trudności wykonywać te prace związane z utrzymaniem w dobrym stanie”.

Na zdj. mgr inż. Marcus Nöthlich (po prawej) i Rainer Weigelt, pracownik działu sprzedaży technicznej w firmie Schubert & Salzer, podczas inspekcji zaworów zainstalowanych w firmie Chemiewerk Bad Köstritz. Poza dwutlenkiem siarki stosowanym do produkcji tiosiarczanu w firmie CWK zawory żaluzyjne kontrolują również przepływ pary, ciekłej siarki oraz innych ciekłych i gazowych mediów w wielu różnych zastosowaniach.

 

Tak niezwykle długie okresy eksploatacji są możliwe dzięki zasadzie działania zaworów żaluzyjnych: dwie  tarcze uszczelniające, które są ułożone prostopadle do kierunku przepływu, są przesuwane względem siebie, zmieniając tym samym przekrój przepływu. Ze względów konstrukcyjnych skok zaworu jest bardzo krótki – w zależności od średnicy nominalnej wynosi jedynie 6–9 mm. Dzięki temu w zaworach żaluzyjnych uszczelnienie dławnicowe oraz metalowy mieszek są narażone na znacznie mniejsze obciążenia mechaniczne, co przekłada się na mniejsze zużycie i dłuższą żywotność.

Poza wydłużeniem żywotności zastosowanie zaworów dało również możliwość znacznej poprawy jakości regulacji.

„W celu regulacji wartości pH naszego roztworu tiosiarczanu po podaniu ciekłego SO₂ wprowadzamy również SO₂ w fazie gazowej. Szeroki zakres regulacji wykorzystywanego w tym przypadku zaworu żaluzyjnego umożliwia nam precyzyjną regulację strumieni mas i wytwarzanie produktu spełniającego wymagania jakościowe zarówno nasze, jak i naszych klientów”, wyjaśnia Nöthlich.
 

Zróżnicowane zastosowania zaworów żaluzyjnych

Dzięki tym i podobnym doświadczeniom zawory żaluzyjne od dawna stanowią stały element różnych procesów i instalacji w firmie Chemiewerk Bad Köstritz. Przyczyniają się do zwiększenia bezpieczeństwa eksploatacji, podniesienia precyzji oraz obniżenia kosztów utrzymania. „Niezależnie od tego, czy mówimy o regulacji dwutlenku siarki, pary bądź innych ciekłych lub gazowych mediów – zawory żaluzyjne firmy Schubert & Salzer sprawdziły się u nas znakomicie. Dlatego można tylko powiedzieć: Tu chemia faktycznie się zgadza”, kończy Marcus Nöthlich.

---

O firmie Chemiewerk Bad Köstritz

Chemiewerk Bad Köstritz GmbH (CWK) z siedzibą w Turyngii to średniej wielkości, aktywne na rynku międzynarodowym przedsiębiorstwo, które specjalizuje się w opracowywaniu i produkcji specjalistycznych chemikaliów nieorganicznych.

Oferta firmy obejmuje przede wszystkim związki siarki, kwasy krzemowe oraz sita molekularne. Produkty te są stosowane w różnych obszarach przemysłu, np. w uzdatnianiu wody, przemyśle spożywczym, a także w obróbce gazu i inżynierii środowiska.

Dzięki zaawansowanej wiedzy technicznej, wieloletniemu doświadczeniu oraz dużej elastyczności firma opracowuje rozwiązania dopasowane do potrzeb klientów na rynkach międzynarodowych. Systematyczne inwestycje w nowoczesne technologie produkcyjne oraz w efektywność energetyczną i gospodarkę zasobami umacniają pozycję przedsiębiorstwa jako solidnego i zrównoważonego partnera dla klientów na całym świecie.

 

Dwutlenek siarki Opis: bezbarwny, toksyczny gaz o intensywnym, ostrym zapachu          Temperatura topnienia: -75,5°C Temperatura wrzenia: -10,1°C  Masa cząsteczkowa: 64,06 g/mol          Zastosowanie: Dwutlenek siarki jest wykorzystywany m.in. do produkcji chemikaliów, a także jako środek konserwujący, przeciwutleniacz i środek dezynfekujący w przemyśle spożywczym

 

Zawory żaluzyjne zapewniają precyzyjną, szybką i ekonomiczną regulację mediów ciekłych, parowych i gazowych.

Dysk uszczelniający zamocowany prostopadle do kierunku przepływu w korpusie ma określoną liczbę poprzecznych szczelin. Ruchomy dysk uszczelniający o takim samym układzie szczelin przesuwa się prostopadle do kierunku przepływu, zmieniając w ten sposób przekrój otworu przepływowego. Istniejąca różnica ciśnień dociska ruchomy dysk do dysku stałego.