Behandeld poeder: natriumhypofosfiet

Procédé voor de vervaardiging van afdichtmiddelen

Doel van het project:
Definitie en installatie van een nieuwe bedrijfsklare verwerkingslijn voor de productie van coatings en dichtingsproducten in een ATEX-geclassificeerde zone.

Voorgestelde oplossing:
Technische oplossing om natriumhypofosfiet uit big bags te halen en het via een geautomatiseerde pneumatische transportleiding over te brengen in een reactorvat verderop in de keten. Bij het productieproces zijn oplosmiddelen betrokken, de installatie moet ontworpen zijn voor een ATEX 2 IIB explosiebeschermingsgraad.

De voorgestelde apparatuur:
- Omheining voor de uitrusting voor het lossen van grote zakken
- Station voor het legen van grote zakken
- Pneumatisch transfersysteem
- PLC automatiseringskast

De klant is een wereldleider in het ontwerp en de productie van reologieadditieven op waterbasis. De in Nederland gevestigde fabrikant ontwerpt verschillende soorten producten: kleefstoffen, dichtingsmiddelen, keramiek, diverse coatings, inkten, mineralen...

Wat zijn reologie-additieven?

Reologische modificatoren zijn courante additieven die in bijna alle industrieën worden gebruikt om zowel de grootte van de totale viscositeit aan te passen als het niet-Newtons gedrag te controleren. Het is een antizinkmiddel voor verven op solventbasis.

Wat is natriumhypofosfiet?

Natriumhypofosfiet is een vaste stof bij kamertemperatuur in de vorm van witte reukloze kristallen. Het is oplosbaar in water en absorbeert gemakkelijk vocht uit de lucht. Natriumhypofosfiet moet worden bewaard op een koele, droge plaats, geïsoleerd van oxiderende materialen.

Wat is het industriële gebruik van natriumhypofosfiet?

Evenals andere hypofosfieten kan natriumhypofosfiet metaalionen reduceren tot onedel metaal. Dit is de basis voor het elektrolytisch vernikkelen (Ni-P), de belangrijkste industriële toepassing. Met deze methode kan een duurzame nikkel-fosforlaag worden aangebracht op voorwerpen met onregelmatige oppervlakken, zoals in de luchtvaart en de olie-industrie.

1. Installatie van de losruimte voor big bags

Om de installatie te vereenvoudigen en de projectkosten te beperken, wordt in de productieruimte een gesloten behuizing geïnstalleerd. Deze omkasting beschermt zowel het losstation van de big bag als de PLC-kast en vermijdt zo de noodzaak om gevaarlijke zones in te richten en te classificeren (hogere kosten). 
De behuizing is geïntegreerd met de volgende apparatuur:
- Losstation voor grote zakken
- Elektriciteitskast
- Leeg big bag compactor
- Vrije bewegingsruimte rond het station voor onderhoud

2. Losstation voor grote zakken - EasyFlow® 150 met elektrische takel

De productielijn "begint" met een groot losstation voor zakken van de EasyFlow®-serie. De elektrische monorailtakel is geschikt voor het laden van grote zakken tot 1500 kg.
De operator maakt de riemen van de big bag vast aan het op de elektrische takel geplaatste behandelingskruis. De grote zak wordt dan via de PLC opgetild om over de U-vormige zaksnijder te worden geplaatst.
Dit geïntegreerde snijbladsysteem gebruikt de kracht van het gewicht van de big bag om de bodem van de big bag door te snijden. De kracht die door het gewicht van de grote zak op de messen wordt uitgeoefend, snijdt onmiddellijk de bodem van de grote zak door. De snijmessen zijn gemaakt van roestvrij staal en kunnen voor onderhoud uit het station worden verwijderd. Pneumatisch bediende massagecilinders drukken op de zijkanten van de big bag om eventuele klonten product te verwijderen en zo een volledige lossing te garanderen.

Het bodemperforatiemes van de big bag bevindt zich in een buffertrechter met een capaciteit van 600 liter, een opslagcapaciteit die overeenkomt met die van een volle big bag. Onder het losstation voor grote zakken is een klontbreker. Deze apparatuur zorgt voor een vlotte doorstroming van het poeder door klonters te elimineren die zich kunnen vormen als gevolg van compressie en blootstelling aan vocht. Het is belangrijk dat het materiaal in poeder- of korrelvorm wordt gehouden om een constante lucht/materiaal-verhouding te handhaven in de nageschakelde pneumatische transportleiding. De klontbreker bestaat uit twee assen met roterende messen die met een vaste snelheid ronddraaien om de klonten te breken.

3. Pneumatisch transportsysteem

Onder de trechter van het losstation voor grote zakken bevindt zich een buisvormige schroeftransporteur. Het zorgt voor de overdracht van het materiaal en de verbinding met het pneumatisch transportsysteem van de poeders.
Het doel van deze mechanische transportband is het product uit de big bag hopper te halen, de voedingssnelheid van het pneumatisch transportsysteem te regelen, automatisch te zorgen voor de overdracht van de vloeistof en het optimale debiet en tenslotte de variaties in het product (dichtheid, korrelgrootte, enz.) te compenseren.
Door de werking van de transportschroef kan de mengverhouding lucht/materiaal worden geregeld door het debiet van de transportschroef. De schroef wordt aangedreven door een vacuümsensor die door de PCL wordt geregeld voor snelheidsregeling in real time (toename of afname van het debiet). De voordelen van een geautomatiseerde regeling van de mechanische overbrenging zijn: een optimale en constante poederdoorstroming ongeacht de variaties in bulkdichtheid, geen verstopping van de pneumatische transportleiding (de schroef stopt als het vacuüm te hoog is) en een betere extractie voor materialen die de neiging hebben op te hopen.

Voor de overbrengingsmethode wordt een vacuümtransportband gekozen omdat de omgevingslucht niet wordt opgewarmd en er stof kan lekken als gevolg van beschadigde of versleten pijpaansluitingen.
Aan het einde van het transfersysteem wordt een cycloonafscheider geïnstalleerd om het materiaal op te vangen en de lucht van het product te scheiden. Hij is gemaakt van roestvrij staal 304, is berekend op een poedertransport van 6 m³/uur en heeft een inhoud van 500 liter.
Het product komt net onder het filterhuis aan de bovenkant van de cycloon binnen. Van hieruit rolt het product spiraalsgewijs langs de cycloonwanden naar beneden, terwijl de lucht door de filterpatronen stroomt en via de vacuümpomp weer naar buiten gaat. Het reverse jet reinigingssysteem bestaat uit een persluchttank en sproeiers die tussen de plooien van het filterpatroon passen. Het wordt geregeld door een timer op de PLC die periodiek luchtstralen door het filter stuurt om te voorkomen dat het verstopt raakt en om eventueel in het stofverzamelsysteem verloren materiaal terug te winnen.
Andere geïntegreerde voorzieningen zijn trilsystemen om de productstroom te bevorderen, een toegangsluik met positiesensor, een laag niveau sonde (om de PLC te vertellen wanneer meer materiaal moet worden overgebracht) en een pneumatische vlinderklep op een 4-20ma positioneerder. De cycloon bestaat uit een vacuümpomp met drie lobben, ontworpen om materiaal over te brengen met een snelheid van 35 ton/uur. Het is ontworpen met een geluiddichte afdekking en wordt buiten de gevaarlijke zone geïnstalleerd.

4. PLC automatiseringskast

De Pal'Touch PLC geeft volledige controle over de elektronische functies van het hele systeem. Voor dit project is de klant uitgerust met een Siemens S7-2000, HMI 7" touch screen met Profinet communicatie. Een Profibus is ook toegevoegd voor externe communicatie met ons hoofdkantoor voor diagnostische mogelijkheden op afstand. Palamatic Process kan andere opties bieden als alternatief indien de klant dat wenst.