Anwendung eines Hastelloy-Rührnutschenfiltertrockners („Drei-in-Eins“-Anlage) unter stark korrosiven Bedingungen

In den letzten zehn Jahren wurden Hastelloy-Werkstoffe aufgrund der rasanten Entwicklung der pharmazeutischen und chemischen Industrie unter stark korrosiven Bedingungen, wie beispielsweise in der Petrochemie, der Rauchgasentschwefelung, der Fluorchemie, der Zellstoff- und Papierindustrie, der Luft- und Raumfahrt, in sauren Umgebungen und anderen Industriezweigen, immer häufiger eingesetzt.

WUXI ZHANGHUA Pharmaceutical Equipment verwendet für die Schlüsselkomponenten seines Rührnutschenfiltertrockners („Drei-in-Eins“-Multifunktionsgerät) anstelle herkömmlicher Korrosionsschutzmaterialien den hochentwickelten Werkstoff Hastelloy mit Korrosionsschutz. Dank seiner Leistungsfähigkeit eignet sich Hastelloy für den Einsatz unter verschiedensten, unvorhersehbaren und anspruchsvollen Bedingungen und minimiert so ungeplante Wartungsarbeiten. Gleichzeitig bietet es gute Verarbeitungs- und Schweißeigenschaften, was die Wartung vor Ort vereinfacht.

So funktioniert der Rührnutschenfiltertrockner („Drei-in-Eins“-Multifunktionsgerät): In einem geschlossenen Behälter wird das Fest-Flüssig-Gemisch nach der Kristallisation durch den Druckunterschied vor und nach dem Filterkuchen in Feststoff und Flüssigkeit getrennt. Anschließend wird es filtriert → mit Suspension gewaschen → erneut filtriert → erneut mit Suspension gewaschen → filtriert oder druckfiltriert → getrocknet usw. Bei der Primär- und Nachfiltration nach der Reinigung wird die Fest-Flüssig-Suspension aus Kristallen und Flüssigkeiten durch Druck- oder Saugfiltration durch ein poröses Sintergewebe geleitet. Dabei werden die Kristalle (Feststoffpartikel) vom Filtermedium zurückgehalten, während die Mutterlauge beim Durchlaufen des Mediums abgetrennt wird.

Gleichzeitig wird im Trocknungsstadium des Rührnutschenfiltertrockners der Filterkuchen erhitzt, um die Feuchtigkeit schnell zu verdampfen, und anschließend getrocknet. Die Verdampfungsgeschwindigkeit wird durch ein Vakuum im Inneren des Geräts beschleunigt. Die verdampfte Feuchtigkeit wird durch Zugabe von aufbereitetem Stickstoff und anderen Medien abgeführt, was den Trocknungsprozess beschleunigt und die Trocknungswirkung verbessert. Da das Gerät in der Pharma-, Chemie-, Pflanzenschutzmittel-, Lebensmittel- und anderen Industrien weit verbreitet sein wird und verschiedene Unternehmen unterschiedliche Materialien damit verarbeiten, muss die interne Konstruktion des Geräts korrosionsbeständig gegenüber verschiedenen pharmazeutischen und chemischen Rohstoffen unter hohen Temperaturen und hohem Druck sein. Im Vergleich zu anderen korrosionsbeständigen Materialien hat sich Hastelloy als besonders geeignet für den Rührnutschenfiltertrockner erwiesen.

Derzeit gibt es zwei Arten von Korrosionsschutzmaterialien: nichtmetallische und metallische. Zu den nichtmetallischen Materialien zählen Keramik, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Emaille, Graphit und Kunststoffe. Ihr Vorteil liegt in ihrer nahezu vollständigen Korrosionsbeständigkeit. Zu den Nachteilen gehören: 1) Sie sind nicht beständig gegen Temperaturen über 200 °C und hohen Druck; 2) Schweißarbeiten sind nicht zulässig; 3) sie verursachen hohe Wartungskosten; 4) sie eignen sich nur für die Herstellung relativ kleiner Anlagen und sind daher für Rührnutschenfiltertrockner ungeeignet. Zu den metallischen Korrosionsschutzmaterialien zählen Eisenlegierungen (Edelstahl), Nickellegierungen und Edelmetalle. Hastelloy ist eine hochwertige Nickellegierung.

Hastelloy B (B-2, B-3) und Hastelloy C (C-22, C-276) werden häufig verwendet, da sie eine gute Korrosionsbeständigkeit unter nicht oxidierenden anorganischen und organischen Säurebedingungen aufweisen, einschließlich verdünnter Schwefelsäure bei 70 ℃, Salzsäure in allen Konzentrationen, Phosphorsäure, Essigsäure und Ameisensäure, sogar konzentrierter Salzsäure.

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

Bei Eisenlegierungen (Edelstahl), egal ob gewöhnlicher Edelstahl der 300er-Serie (304, 316L usw.), austenitischer Edelstahl (904L, 254SMO usw.) mit vergleichsweise besserer Korrosionsbeständigkeit, Duplexstahl (2205, 2507 usw.) oder die Kupferlegierungsserie 20, ist die Korrosionsbeständigkeit insgesamt nicht so gut wie bei Nickelbasislegierungen (Hastelloy). Dieser Unterschied zeigt sich besonders deutlich in reduzierenden Umgebungen, komplexen gemischten Säureumgebungen und Lösungen, die Halogenidionen enthalten.

Obwohl aktive Metalle (Titan, Zirkonium, Tantal) eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen, werden insbesondere Titanwerkstoffe in China häufig eingesetzt, hauptsächlich als Ersatz für Edelstahl, der in korrosiven Umgebungen nicht beständig ist. Titan bildet jedoch in der Regel durch eine dichte Oxidschicht Schutz und korrodiert leicht unter Bedingungen wie starker Reduktion oder hoher Dichtheit (Sauerstoffmangel) (z. B. an Flanschen oder Dichtungsflächen). Zudem ist es nicht für Temperaturen über 300 °C geeignet. Zirkonium und Tantal sind zwar korrosionsbeständig, werden aber aufgrund ihres hohen Preises und der Tatsache, dass alle aktiven Metalle nicht in fluorhaltigen Umgebungen eingesetzt werden können, nur begrenzt verwendet.

Im Vergleich dazu bieten Nickelbasislegierungen deutliche Vorteile. Da Nickel eine kubisch-flächenzentrierte Struktur aufweist, ermöglicht seine kristallographische Stabilität die Aufnahme von mehr Legierungselementen (wie Chrom, Molybdän usw.) als bei Eisenbasislegierungen, um sich an verschiedene Umgebungen anzupassen. Darüber hinaus ist Nickel von Natur aus korrosionsbeständig; insbesondere seine Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion durch Chloridionen ist mit der aller Edelstähle unübertroffen. Die meisten Hastelloy-Sorten sind in einem breiteren Spektrum an Umgebungen und Temperaturen einsetzbar und gehören zu den wenigen Metallen, die fluoridbeständig sind. Hastelloy ist zwar selbst eine Nickelbasislegierung, unterscheidet sich aber von gewöhnlichem Reinnickel (Ni200) und Monel. Es verwendet Chrom-Molybdän als Hauptlegierungselement, um die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Medien und Temperaturen zu verbessern, und es wurden spezielle Optimierungen für unterschiedliche Branchen vorgenommen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der von ZHANGHUA hergestellte Rührnutschenfiltertrockner („Drei-in-Eins-Multifunktionsgerät“) Hastelloy als Hauptbestandteil verwendet. Dies gewährleistet die sichere Filtration, Wäsche und Trocknung verschiedenster chemischer Materialien unter Bedingungen hoher Temperatur, hohen Drucks und starker Korrosion. Dadurch werden die Lebensdauer und die Arbeitseffizienz des Geräts verbessert, ungeplante Wartungsarbeiten und sonstige Kosten reduziert. Das Gerät trägt maßgeblich zur Steigerung der Produktionskapazität und zur Erzielung höherer Gewinnmargen bei. Die Weiterentwicklung und Innovation solcher Rührnutschenfiltertrockner ist daher von großer Bedeutung für die Marktanteilsgewinnung im Bereich pharmazeutischer und chemischer Anlagen.