Eine regelmäßige Reinigung gewährleistet den unterbrechungsfreien Betrieb von Fallfilmverdampfern
Heutzutage vermarkten Rohrzuckerfabriken ihre Nebenprodukte zunehmend entsprechend der regionalen Nachfrage. Der Schwerpunkt liegt auf der Kraft-Wärme-Kopplung und dem Verkauf von überschüssigem Strom aus Bagasse, der in hocheffizienten Kessel- und Turbinenanlagen verbrannt wird. Die Umsetzung von Energiesparkonzepten erfordert den Einsatz von Fallfilmverdampfern, die in der Rübenzuckerindustrie den neuesten Stand der Technik darstellen.
Einfachere Entfernung von Kalkablagerungen
Es bestehen nach wie vor Vorbehalte gegenüber dem Einsatz von Fallfilmverdampfern in Rohrzuckerfabriken. Als häufigster Grund wird die Kalkablagerung in den Verdampfern genannt, die dann gereinigt werden müssen. Rohrzuckerfabriken setzen meist Robert-Verdampfer ein, die sich leicht von Hand reinigen lassen (entweder mechanisch oder mit einem Hochdruckwasserstrahl). Bei Fallfilmverdampfern stellt die durch Kalkablagerungen verursachte Verringerung der „ Wärmedurchgang “ ein besonders gravierendes Problem dar. Diese Verdampfer sind für den Betrieb mit geringen Temperaturunterschieden zwischen Heizdampf und Dampf ausgelegt.
Rübenzuckerfabriken verwenden für den dünnen Saft entweder Antikalkmittel oder Enthärter. Daher ist während des Kampagnenbetriebs keine Reinigung erforderlich. In Rohrzuckerfabriken hingegen lässt sich Kalkablagerung aufgrund der dort üblichen Saftreinigungsverfahren nicht verhindern. Daher ist es notwendig, die Heizflächen nach einer festgelegten Betriebszeit regelmäßig zu reinigen. Dies kann mechanisch, mit einem Hochdruckwasserstrahl oder chemisch erfolgen. Manchmal wird eine Kombination aus chemischer Vorreinigung und Endreinigung mit einem Hochdruckwasserstrahl eingesetzt.
Die von BMA gelieferten Fallfilmverdampfer für Rohrzuckerfabriken sind so ausgelegt, dass eine schnelle und einfache regelmäßige Reinigung möglich ist, sei es chemisch oder mit einem Hochdruckwasserstrahl. Die Wahl der Reinigungsmethode hängt im Wesentlichen von der Zusammensetzung der Ablagerungen sowie von den vor Ort anfallenden Kosten für Reinigungsmittel und Personal ab.
| FFE 1 Vor der Reinigung | FFE 1 Nach der chemischen Reinigung. Reinigungsergebnis: Sehr gut. Die Heizrohre sind sauber. |
| FFE 3 Vor der Reinigung | Rechts: FFE 3 Nach der chemischen Reinigung. Reinigungsergebnis: Gut. Die Heizrohre sind größtenteils sauber. |
| FFE 5 Vor der Reinigung | FFE 5 Nach der chemischen Reinigung. Reinigungsergebnis: Mangelhaft. Die Heizrohre sind weiterhin mit Kalkablagerungen bedeckt. Eine zusätzliche Reinigung mit einem Hochdruckwasserstrahl ist erforderlich. |
Vorzeigeprojekt in Indien
In einer der Rohrzuckerfabriken der Indian Cane Power Ltd. (ICPL) in Indien wurde eine neue Verdampferstation mit fünf Verdampfern errichtet, die ausschließlich aus BMA-Fallfilmverdampfern besteht. Die zu berücksichtigenden Rahmenbedingungen ergeben sich aus dem traditionellen Endprozess einer Rohrzuckerfabrik, der das Kalken, die Klärung mit Hilfe von Flockungsmitteln (Phosphatentfernung) und eine abschließende Schwefelung des geklärten Saftes umfasst. Der produzierte Zucker wird unter dem Namen „Plantation White“ vermarktet.
Im ersten Effekt bildet sich aufgrund des angewandten Saftreinigungsprozesses hauptsächlich Kalziumphosphat-Kalkablagerung. In den anderen früheren Effekten kommt es hauptsächlich zu Kalziumsulfat-Kalkablagerungen, während sich in den späteren Effekten auch erhebliche Anteile an Siliziumdioxid bilden. Diese Kalkzusammensetzung tritt typischerweise in Verdampfern der Rohrzuckerindustrie auf. Mit einem angepassten Reinigungsprozess ist ein stabiler Betrieb der „ Fallfilmverdampfer “-Station möglich, mit relativ langen Betriebszeiten zwischen den Reinigungsintervallen. In den Stufen 1 bis 3 lassen sich mit einem kombinierten alkalisch-sauren Verfahren gute Reinigungsergebnisse erzielen, selbst nach bis zu drei Wochen Betrieb. In den Stufen 4 und 5 ist der Kalk aufgrund des Siliziumdioxidgehalts deutlich widerstandsfähiger gegen die Reinigung. Nach der chemischen Vorreinigung ist der Kalk ausreichend vorbehandelt, um eine einfache und effektive Reinigung mit einem Hochdruckwasserstrahl im Werk zu ermöglichen. Der in den späteren Effekten festgestellte Kalk ist deutlich dicker als in den früheren Effekten. Die späteren Effekte müssen daher in wesentlich kürzeren Abständen gereinigt werden – bei ICPL etwa alle zehn Tage.
Dank dieses maßgeschneiderten Reinigungsprozesses bleibt der Betrieb der Station „ Fallfilmverdampfer “ zwischen den Reinigungsintervallen über einen relativ langen Zeitraum stabil. In der ersten Expansionsstufe der Verdampferstation liegt der spezifische Dampfverbrauch für die Zuckerproduktion je nach Kalkablagerungsgrad zwischen 30 und 33 % o.c. Durch die Vergrößerung der Heizfläche mittels zusätzlicher Fallfilmverdampfer liegt der Dampfverbrauch nun deutlich unter 30 % o.c.
Vorteile der Fallfilmverdampfer von BMA
- Stabiler Betrieb von Fallfilmverdampfern auch in Rohrzuckerfabriken
- Reinigungskonzepte für Verdampfer lassen sich individuell anpassen und optimieren
- Entscheidung zwischen chemischer Reinigung und Reinigung mit einem Hochdruckwasserstrahl
- Fallfilmverdampfer sind für beide Reinigungsmethoden optimiert
- Nachhaltige Erreichung der Energiesparziele
Dr. Andreas Lehnberger
BMA AG
engineering@bma-de.com