ZhangHua verwendet korrosionsbeständiges Hastelloy-Legierungsmaterial zur Herstellung von 3-in-1-Geräten zum Filtern, Waschen und Trocknen.

Warum verwendet Wuxi ZhangHua Machinery korrosionsbeständige Hastelloy-Werkstoffe für die Herstellung der „Drei-in-Eins“-Kernkomponenten für Filtration, Waschen und Trocknen? In den letzten zehn Jahren hat die rasante Entwicklung der pharmazeutischen und chemischen Industrie dazu geführt, dass Hastelloy-Werkstoffe in stark korrosiven Umgebungen immer häufiger eingesetzt werden, beispielsweise in der Petrochemie, der Rauchgasentschwefelung, der Fluorchemie, der Zellstoff- und Papierindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie in sauren Umgebungen.

Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. hat bei ihren multifunktionalen „Drei-in-Eins“-Anlagen zum Filtern, Waschen und Trocknen auf herkömmliche Korrosionsschutzmaterialien verzichtet und verwendet nun für die Hauptkomponenten der Anlagen den fortschrittlicheren Korrosionsschutzwerkstoff Hastelloy. Dank der Eigenschaften der Hastelloy-Legierung eignet sie sich für den Einsatz in unterschiedlichsten, unvorhersehbaren und anspruchsvollen Umgebungen und minimiert den ungeplanten Wartungsaufwand.

Gleichzeitig bietet es auch gute Verarbeitungs- und Schweißeigenschaften, was die Wartung vor Ort erleichtert.

Das Funktionsprinzip der multifunktionalen „Drei-in-Eins“-Anlage zum Filtern, Waschen und Trocknen: In einem geschlossenen Behälter wird das Fest-Flüssig-Gemisch nach der Kristallisation durch den Druckunterschied zwischen Vorder- und Rückseite des Filterkuchens vom Fest-Flüssig-Gemisch getrennt. Anschließend erfolgen Filtration, Stärkewäsche, Nachfiltration, Siebung, Filtration oder Pressfiltration sowie Trocknung und weitere Prozesse. Bei der ersten Filtration und der Nachfiltration nach der Reinigung wird die Suspension aus kristallisierten Kristallen und Flüssigkeit durch Press- oder Saugfiltration durch ein poröses Sintergewebe geleitet. Dabei werden die Kristalle (Feststoffpartikel) im Filtermedium zurückgehalten, während die Mutterlauge (Flüssigkeit) abgetrennt wird.

Gleichzeitig erhitzt die Trocknungsstufe der Drei-in-Eins-Anlage den Filterkuchen, um die Feuchtigkeit schnell zu verdampfen und so den Trocknungseffekt zu erzielen. Die Verdampfungsgeschwindigkeit wird durch ein Vakuumverfahren in der Anlage beschleunigt, und die verdampfte Feuchtigkeit wird durch Zugabe von aufbereitetem Stickstoff und anderen Medien abgeführt. Dies beschleunigt die Trocknung der Materialien und verbessert den Trocknungseffekt. Da die Anlage in der Pharma-, Chemie-, Pflanzenschutzmittel-, Lebensmittel- und anderen Industrien weit verbreitet sein wird und verschiedene Unternehmen unterschiedliche Materialien damit verarbeiten, muss die interne Konstruktion der Anlage die Korrosionsbeständigkeit gegenüber verschiedenen pharmazeutischen und chemischen Rohstoffen unter hohen Temperaturen und hohem Druck gewährleisten.

Im Vergleich zu anderen korrosionsbeständigen Werkstoffen weist Hastelloy eine höhere Leistungsfähigkeit auf und eignet sich am besten für multifunktionale Geräte mit drei Funktionen.

Korrosionsschutzmaterialien lassen sich in dieser Phase in zwei Gruppen einteilen: nichtmetallische und metallische Werkstoffe. Zu den nichtmetallischen Werkstoffen zählen unter anderem Keramik, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Emaille, Graphit und Kunststoffe. Sie zeichnen sich durch nahezu vollständige Korrosionsbeständigkeit aus, haben jedoch den Nachteil, dass sie nur bis 200 °C einsetzbar sind, keine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen und hohem Druck nicht standhalten. Schweißarbeiten sind damit nicht möglich, die Wartungskosten sind hoch und es können nur kleinere Anlagen gefertigt werden.

Daher ist es für „3-in-1“-Multifunktionsgeräte völlig ungeeignet. Die zweite Gruppe der korrosionsbeständigen Metallwerkstoffe umfasst Eisenlegierungen (Edelstahl), Nickellegierungen und Aktivmetalle, wobei Hastelloy zu den hochentwickelten Nickellegierungen zählt.

Häufig verwendete Hastelloy-Legierungen sind Hastelloy B (B-2, B-3) und Hastelloy C (C-22, C-276), die eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber nicht oxidierenden anorganischen Säuren und organischen Säuren aufweisen, wie z. B. Beständigkeit gegenüber verdünnter Schwefelsäure bei 70 °C, Beständigkeit gegenüber allen Konzentrationen von Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure und Ameisensäure, insbesondere gegenüber heißer konzentrierter Salzsäure.

Hastelloy ist in ätzenden und alkalischen Lösungen stabil und in organischen Medien und Meerwasser vollständig stabil.

Bei Eisenlegierungen (Edelstahl), sei es gewöhnlicher Edelstahl der 300er-Serie (304, 316L usw.) oder austenitischer Edelstahl mit hoher Korrosionsbeständigkeit (904L, 254SMO usw.) oder Duplexstahl (2205, 2507 usw.), ist die Korrosionsbeständigkeit von Kupferlegierungen der 20er-Serie insgesamt geringer als die von Nickelbasislegierungen (Hastelloy). Dieser Unterschied in der Korrosionsbeständigkeit zeigt sich besonders deutlich in reduzierenden Umgebungen, komplexen Säuregemischen und halogenhaltigen Lösungen.

Obwohl aktive Metalle (Titan, Zirkonium, Tantal) eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen, wird insbesondere Titan in China häufig verwendet, hauptsächlich um in einigen korrosiven Umgebungen Edelstahl zu ersetzen.

Titan bietet seinen Schutz hauptsächlich durch die Bildung einer dichten Oxidschicht und korrodiert leicht in Umgebungen mit starker Reduktionsfähigkeit oder hoher Luftdichtheit (Sauerstoffmangel) (z. B. Flansche, Dichtungsflächen). Zudem ist die Anwendungstemperatur von Titan auf maximal 300 °C begrenzt. Zirkonium und Tantal weisen zwar eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf, sind aber aufgrund ihres hohen Preises nicht für fluorhaltige Umgebungen geeignet, was ihre Anwendungsmöglichkeiten einschränkt.

Im Vergleich dazu bieten Nickellegierungen deutliche Vorteile. Da Nickel selbst eine kubisch-flächenzentrierte Struktur aufweist, ermöglicht seine kristallographische Stabilität die Aufnahme von mehr Legierungselementen (Chrom, Molybdän usw.) als bei Eisenlegierungen, wodurch die Beständigkeit gegenüber verschiedenen Umgebungen erreicht wird. Darüber hinaus besitzt Nickel von sich aus eine gewisse Korrosionsbeständigkeit, insbesondere eine Beständigkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion durch Chloridionen, die von keinem Edelstahl erreicht wird.

Die meisten Hastelloy-Legierungen sind in einem breiten Spektrum an Umgebungen und Temperaturbereichen einsetzbar und gehören zu den wenigen Metallwerkstoffen, die fluoridionenbeständig sind. Hastelloy selbst ist eine Nickelbasislegierung, verwendet aber im Gegensatz zu reinem Nickel (Ni200) und Monel Chrom und Molybdän als Hauptlegierungselemente. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Medien und Temperaturen sowie die Eignung für unterschiedliche industrielle Anwendungen optimiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die von Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. entwickelte und produzierte Multifunktionsanlage „3-in-1“ (Filtrieren, Waschen, Trocknen) hauptsächlich aus Hastelloy-Legierung gefertigt ist. Dadurch ist der Einsatz verschiedenster chemischer Materialien auch unter Hochtemperatur-, Hochdruck- und stark korrosiven Bedingungen möglich. Die sichere Durchführung von Filtration, Waschen und Trocknen unter diesen Bedingungen verbessert die Belastbarkeit und Effizienz der Anlage, reduziert ungeplante Wartungsarbeiten und damit verbundene Kosten und trägt maßgeblich zur Steigerung der Produktionskapazität und der Gewinnmargen des Unternehmens bei. Die Weiterentwicklung und Innovation dieser Multifunktionsanlage ist von großer Bedeutung, um den Markt für pharmazeutische und chemische Anlagen weiter zu erschließen.