Promethean Particles hat in Nottingham die weltweit größte Anlage zur kontinuierlichen Fertigung von Nanopartikeln aus mehreren Materialien gebaut, die mehr als 1.000 Tonnen pro Jahr produziert. Das einzigartige Reaktordesign ermöglicht eine kontinuierliche (im Gegensatz zur Chargen-) Produktion und Flexibilität, sodass eine Vielzahl von Materialien nach Kundenspezifikation hergestellt werden können. Die Flexibilität ist vor allem auf den breiten Temperaturbereich zurückzuführen, der mit dem Verfahren erreicht werden kann. Dies ist wichtig, da es einen Zusammenhang zwischen der Temperatur und der erreichten Partikelgröße gibt.
Babcock Wanson war einer von wenigen Herstellern, an die sich Promethean Particles gewandt haben, und der einzige, der eine geeignete Lösung anbieten konnte. Der Heizer basiert auf einem Babcock Wanson TPC 1000B, ist jedoch mit sehr speziellen Innenleben und Steuerungen ausgestattet. Für diesen maßgeschneiderten Heizer entwarf und fertigte Babcock Wanson eine speziell gewickelte Endlosspulenbaugruppe, die die Hauptheizfläche bildet und aus 9 mm dickem Edelstahl ASI 321 besteht, im Gegensatz zu den üblichen 4 mm Kohlenstoffstahl für einen Standard-Wasserheizer für die Industrie. Der Innendurchmesser des Rohrs ist sehr klein. Dieses Material und diese Dicke wurden ausgewählt, um den Druck- und Temperaturanforderungen des Prozesses gerecht zu werden und überkritisches Wasser mit bis zu 250 bar und 450 °C erzeugen zu können.
Dabei mussten mehrere Herausforderungen bewältigt werden. Dazu gehörten die Konstruktion des Heizers mit der Fähigkeit, Schwankungen im Wasserdurchfluss (zwischen 600 und 3.000 kg/h pro Stunde) und im Wärmeeinsatz innerhalb recht breiter Parameter bewältigen zu können, die Entwicklung spezieller Schweißtechniken, um das Material an den erforderlichen Auslegungsdruck anzupassen, sowie die Spezifizierung und Installation spezieller Instrumente und Steuerungen, die bei diesen Temperaturen und Drücken funktionieren.
Insgesamt wurden für die Konstruktion und dem Bau sieben Monate benötigt. Das Verbrennungssystem, das Steuerungssystem und die Software wurden von Babcock Wanson selbst entwickelt. Relevante Halterungen, Sicherheitsventile, Druckregler und Differenzdruckregler wurden beschafft und im eigenen Haus eingebaut, um die PED-Zulassung zu ermöglichen. Babcock Wanson und die Ingenieure von Promethean haben eine Gefahren- und Funktionsanalyse (HAZOP) durchgeführt, um die Steuerungen und die Integration in das Scada-System der Anlage zu überprüfen.
Der daraus resultierende Heizer ist nun ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses, der eine Wärmerückgewinnung durch Rückführung der Flüssigkeit beinhaltet, um den letzendlichen Temperaturanstieg der Flüssigkeit auf 90 °C zu begrenzen. Dabei wird das Wasser auf 360 °C bei 270 bar erhitzt, um es auf die für den überkritischen Zustand erforderliche Temperatur zu bringen. Bei normalem Wasser würde dies normalerweise nur 314 kW erfordern, aber da überkritisches Wasser so dicht ist, werden bis zu 1.000 kW benötigt.
Das überkritische Wasser wird dann gleichzeitig mit dem Vorläufer in den Reaktor gepumpt, wo es sich vermischt und das Produkt bildet. Das Produkt verlässt den Reaktor mit 350 °C durch einen speziell konstruierten Abscheider. Anschließend wird es durch den Wärmetauscher geleitet, um es abzukühlen und die Abwärme zurückzugewinnen. Der Druck wird ebenfalls reduziert, bevor das Produkt in einen Vorratstank geleitet wird. Je nach Produkt kann dann eine weitere Verarbeitung erforderlich sein.
Der gesamte Prozess wird von einer hochentwickelten Software gesteuert und ist aus Sicherheitsgründen in einem gehärteten Gehäuse untergebracht.
Lewis Neve, Production Engineer bei Promethean Particles, sagt: „Der Heizer funktioniert wie erwartet. Babcock Wanson wusste, was sie taten, und es verlief alles reibungslos. Die Zusammenarbeit mit ihnen war sehr einfach, sie kommunizierten sehr professionell mit uns und die Tatsache, dass sie ständig mit uns in Kontakt standen, hat es für uns einfacher gemacht.“
Babcock Wanson bietet eine vollständige Produktpalette und Dienstleistungen für Kesselhäuser und anderen Prozesserwärmungsbedarf, von Dampfkesseln, Wärmeträgerheizer, Schnelldampferzeugern und Heißwasserkesseln bis hin zur VOC- und Geruchsbehandlung durch thermische Oxidation, Wasseraufbereitung oder Prozesslufterhitzungslösungen. Das Unternehmen hat es sich zum Ziel gesetzt, die Energieproduktion seiner Kunden mit Qualitätsprodukten und effizienten Dienstleistungen zu optimieren.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Babcock Wanson unter 020 8953 7111 oder info@babcock-wanson.co.uk. Alterniv können Sie auch die Webseite www.babcock-wanson.co.uk besuchen
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