Reduktion af emission fra produktion af opløsningsholdige malinger

8. Dissolver og opbevaringstanke

8.1 Automatiseret styring af produktionsprocessen
8.1.1 Satseprocedure
8.1.2 Dispergering
8.2 Rengøring af dissolver og opbevaringstanke. Rensespyd
8.2.2 Automatiseret rensesystem
8.2.3 Sammenfatning af rensesystem
8.3 Automatisk udluftningssystem
8.3.1 Analyse af emission fra dissolver
8.4 Sammenfatning af dissolver og opbevaringstanke

Den samlede dissolverenhed består af en dissolver med et volumen på 4500 liter samt to opbevaringstanke ligeledes med et volumen på 4500 liter. Alle tre tanke er bygget som et lukket system udstyret med ankeromrører med skrabere, der tilsikrer, at den indre tankoverflade hele tiden holdes ren, automatisk udluftningssystem samt automatisk rensesystem.

Derudover er dissolveren udstyret med automatiseret styring af dispergeringsprocessen.

I figur 1 er dissolveren afbildet skematisk.

Efter en gennemgang af dissolverens funktioner, er der foretaget målinger af emission af opløsningsmidler mellem den nye dissolverenhed og en gammel konventionel dissolver i fabrikken.

8.1 Automatiseret styring af produktionsprocessen

Dissolveren er udstyret med et dispergeringssystem, der automatisk sikrer optimale forhold under hele produktionsprocessen.

Under produktionsprocessen bliver selve dissolverskivens placering i tanken styret af en hydraulisk lift.

I praksis fungerer systemet med et fast styringsprogram for henholdsvis satseproceduren og for selve dispergeringen.

8.1.1 Satseprocedure

Under satsning af pigmenter og fyldstoffer er det ønskeligt med en vortex, således at de faste stoffer hurtigt suges ned i produktet.

For at danne en sådan vortex kører ankeromrøreren og dissolverskiven samme vej under satsning. Samtidig kører dissolverskiven efter faste tidsintervaller til bunden af dissolveren for derved at sikre en optimal opblanding inden dispergering. Mens dissolverskiven udfører denne "opblandingscyklus" er der ingen vortex, hvorfor et signal indikerer at der ikke må satses.

Efterhånden som mængden øges under satseproceduren, hæves dissolverskiven automatisk, hvilket bevirker, at der hele tiden er den optimale vortex under satsningen.

Satseproceduren ved den nye dissolver foregår stadig på samme måde som satsningen af den konventionelle dissolver, hvorfor der i denne forbindelse ikke er opnået nogen forbedring for dissolveroperatøren.

8.1.2 Dispergering

Efter satseproceduren vælges dispergeringsprogrammet.
For at opnå den bedste dispergering er det vigtigt at undgå turbulent flow, men samtidig bevare så store forskydningskræfter i rivebasen som muligt.

For at maksimere forskydningskrafterne i rivebasen kører ankeromrøreren, med maksimal hastighed, modsat retning af dissolverskiven i dispergeringsprogrammet. Samtidig er der en sikkerhedsforanstaltning, der sikrer, at mandehullet skal være lukket under dispergeringen.

For begge programmers vedkommende indstilles dissolverskivens hastighed automatisk af systemets styreprogram således, at dissolvermotoren ikke overbelastes.

8.2 Rengøring af dissolver og opbevaringstanke

Umiddelbart efter, at dissolver og opbevaringstanke blev taget i brug, blev det klart, at grundet ankeromrørerens konstruktion var det særdeles vanskeligt at rengøre de respektive tanke. Ydermere var det præinstallerede rensesystem kun beregnet til ren rensefortynder.

For at kunne genbruge rensefortynderen blev der af Hempel udviklet et nyt rensesystem til dissolver og opbevaringstanke.

I det følgende beskrives først spulespydet og de modifikationer, der har været nødvendige for at kunne genbruge rensefortynderen. Derefter beskrives hele opstillingen af rensesystemet.

8.2.1 Rensespyd

I figur to er vist en skematisk gengivelse af spulespydet.

Det præinstallerede rensesystem fungerede således, at ved hjælp af en højtrykspumpe blev rensefortynderen pumpet ind i væskekammeret og gennem væskerøret til spulehovedet.

Rensespyddende var opbygget med en direkte kobling mellem motor og drivakslen til spulehovedet samt læbepakninger for at tætne væskekammeret.

På grund af læbepakningerne var systemet bygget til kun at bruge ren fortynder og kunne tåle et tryk på den gennemstrømmende rensefortynder på 50 bar.

På grund af den store mængde fortynder, der skal til for at rense tankene, blev det besluttet, at man skulle prøve at genbruge rensefortynderen.

Efter at have testet systemet stod det klart, at det ikke var muligt at hæve trykket tilstrækkeligt til at opnå en optimal rensning, uden at læbepakningerne blev revet i stykker af den recirkulerede rensefortynder.

For at kunne genbruge rensefortynderen og samtidig bevare de umiddelbare fordele ved et lukket fuldautomatisk rensesystem, blev der i Hempelregi udviklet en ny kobling, der ikke belastes af recirkuleret rensefortynder.

I figur 3 er den nye magnetkobling gennemgået skematisk.

For at undgå bløde pakninger, der hurtigt slides af rensefortynderen, blev der bygget en magnetkobling mellem motoren og drivakslen til spulehovedet. Herved blev det muligt at hæve trykket på den gennemstømmende rensefortynder i spulespydet uden risiko for ødelagte pakninger.

For at teste holdbarheden af det nye system, blev hele spulespyddet testet svarende til et års drift (40 timers drift ved 50 bars tryk svarende til 400 rensecykluser á 6 minutter).

På baggrund af denne test kunne der noteres et ringe slid på magnetkoblingen, hvorfor alle rensespyd på den nye dissolverenhed blev udstyret med sådan en kobling.

Installeringen af de nye rensespyd betød endvidere, at renseproceduren for den nye lukkededissolverenhed gav et væsentlig bedre arbejdsmiljø for dissolveroperatøren end den konventionelle dissolver, hvor renseproceduren forgår i et åbent system.

8.2.2 Automatiseret rensesystem

For at kunne rense tankene har erfaringerne vist, at det er nødvendigt med et spuletryk på over 35 bar. Derfor har det været nødvendigt at installere en pumpe, der kan give det fornødne tryk og flow.

Under indkøring af systemet blev det konstateret, at højtrykspumpen carveterede, hvilket skyldtes, at rensefortynderen blev iltet under den meget kraftige påvirkning i højtrykspumpen og tanken.

For at aflufte den recirkulerede rensefortynder blev der indsat en buffertank mellem tanken og det reservoir, hvor højtrykspumpen suger fra.

I figur 4 er vist en skematisk gennemgang af rensesystemet.

Systemet består af en pumpe (1), der suger rensefortynder væk fra tankene til buffertanken (2). Herfra overføres rensefortynderen til reservoiret (3). Fra reservoiret pumpes via en højtrykspumpe til spulespydene.

Systemet er endvidere opbygget således, at buffertanken, reservoiret og højtrykspumpe er tilkoblet både dissolveren og de to sidetanke. Herved er det muligt at rengøre hele den samlede dissolverenhed ved hjælp af et rensesystem.

8.2.3 Sammenfatning af rensesystem

Den væsentlige fordel ved dette system er, at det er lukket, hvorfor aerosoler og emissioner af opløsningsmidler forhindres. Derudover genbruges rensefortynderen, samtidig med at rensningen foregår hurtigt og effektivt.

Erfaringer med systemet har vist, at tidsintervallet for den nødvendige rensecyklus for Hempels industriprodukter er ca. seks minuter og for marineprodukter ca. 15 minuter.

8.3 Automatisk udluftningssystem

For at reducere mængden af emission af opløsningsmidler og støv fra dissolver og opbevaringstanke er det installeret et automatisk udluftningssystem.

I nedenstående tabel er beskrevet hvornår udluftningen er i drift på den nye dissolverenhed, sammenlignet med hvornår udluftningen er i drift på en konventionel dissolver.

Det fremgår af tabellen, at i modsætning til en konventionel dissolver, der udlufter under hele produktionsprocessen, er den nye dissolverenheds udluftningssystem kun i drift, når der satses, det vil sige mens de respektive mandehuller er åbne.

8.3.1 Analyse af emission fra dissolver

For at kvantificere emissionen af opløsningsmidler fra den nye dissolverenhed blev der opstillet en test i samarbejde med et akkrediteret dansk måleinstitut.

For at kunne sammenligne målingerne blev testen udført ved kontinuerte målinger for emission af total organisk kulstof (TOC) fra henholdsvis den nye dissolverenhed og en konventionel dissolver på fabrikken i Lundtofte.

Målingerne blev foretaget over en tidsperiode på fem arbejdsdage.

Analysen af måleresultaterne viste, at den nye dissolverenhed har en emission af opløsningsmidler, der er ca. 17 gange mindre end den konventionelle dissolver.

8.4 Sammenfatning af dissolver og opbevaringstanke

Den nye dissolverenhed blev installeret for derved at kunne sammenligne med en konventionel dissolver.

Satsning af den nye dissolver foregår stadig på samme måde som satsning af den konventionelle dissolver, hvorfor der i denne forbindelse ikke er opnået nogen forbedring for dissolveroperatøren.

Efter satsning lukkes dissolveren, hvorefter udluftningen stoppes. Dette betyder, at den nye dissolver reducerer emissionen af organiske opløsningsmidler 17 gange i forhold til den konventionelle dissolver.

Endelig giver renseproceduren for den nye dissolver et væsentligt bedre arbejdsmiljø for dissolveroperatøren end den konventionelle dissolver. Dette skyldes, at rensningen af den nye dissolver foregår i et lukket system fremfor den konventionelle dissolver, hvor rensningen foregår i et åbent system.