Pumpen Ins Schwarze getroffen: So gelingt der Kokereiöl-Transfer sicher und sauber

Redakteur: Dominik Stephan

Kniffliger Stofftransfer mit zähen und gefährlichen Medien? Die richtige Pumpentechnologie kann den Unterschied machen – Selbst ein Industrieruß- Spezialist mit Jahrzehnten der Erfahrung trifft noch auf Herausforderungen im Betrieb: Beim Entladen von Steinkohleteer wird das Medium selbst zur Challenge. Gut, wenn Betreiber, Anlagenspezialist und Fluid-Förderexperten an einem Strang ziehen.

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(Bild: Bungartz)

Was haben Wimperntusche, Druckertoner und Fahrzeugreifen gemeinsam? Die Basis für diese und viele andere Produkte ist Ruß. Genauer: Industrieruß, auch als Carbon Black bezeichnet. Der Feststoff aus 80 bis 99,5 Prozent Kohlenstoff unterscheidet sich vom unerwünschten „Glanzruß“ im Kamin durch sein hohes Oberflächen / Volumen-Verhältnis und ist als Füllstoff und Pigment begehrt.

Ein Unternehmen, das die „schwarze Kunst“ der Rußherstellung seit 1936 beherrscht, ist die Deutsche Gasrußwerke (DGW) in Dortmund. Doch um sich über Jahrzehnte am Markt behaupten zu können, sind Veränderungen trotz aller Tradition unumgänglich: So nutzt das Unternehmen heute etwa Wrasendampf-Kondensatoren, um die in der Russproduktion anfallende Abwärme direkt ins Fernwärmenetz einzuspeisen und als Energie nutzbar zu machen.

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„Zur Herstellung von Industrierußen sind mehrere Verfahren im Einsatz“, erklärt DGW-Geschäftsführer Harald Baumgart. In Dortmund produziert das Unternehmen in einer abgestuften Verbrennung jährlich rund 100.000 Tonnen Ruß, hauptsächlich für die Reifenherstellung. Neben „Verstärkerfüllstoffen“ werden auch Pigmentruße für Lacke, Farben und Kunststoffe produziert. Um auch bei der Rohstoffanlieferung effizient zu bleiben, investiert die DGW in die Zug­entladung für die Anlieferung von Kokereiöl.

Und da lag schon die nächste Herausforderung: Das hochviskose Korkereiöl (nicht ohne Grund auch Steinkohlenteer genannt) ist wegen seiner toxischen Eigenschaften als Gefahrstoff eingestuft und schwierig zu verarbeiten. Schon das scheinbar simple Entladen wird somit zur kniffligen Challenge für die Ruß-Experten.

Schwierige Medien, knifflige Pump-Aufgabe

Bei derartig komplexen Verfahren ist das Zusammenspiel von Planern, Betriebsexperten und Ausrüsterfirmen ausschlaggebend für den Erfolg. So auch bei diesem Einsatz: Der mit dem Fall betraute Anlagenbauer ist bekannt dafür, auch vom Standard abweichende Vorgehensweisen zu entwickeln. Und auch das Team des Pumpen­spezialisten Bungartz verfügt über das Know-how und Kenntnisse aus Kundenprojekten beim Einsatz der Pumpentechnik für anspruchsvolle Fördermedien.

Großen Wert legten die Betreiber auf ein funktionierendes Sicherheitskonzept sowie geringe Investitions- und Betriebskosten – doch auch damit hatten der Anlagenbauer und die Spezialkreisel­pumpen-Spezialisten bei Bungartz Erfahrungen: „Von entscheidender Bedeutung war für die Deutschen Gasrußwerke die restlose Entleerung von Kesselwagen, die wir bereits durch realisierte Projekte ebenso unter Beweis stellen konnten wie die Erfahrungswerte mit dem schwierigen Medium Teer“, erklärt Michael Hucklenbruch, der als Projektleiter des Pumpenherstellers die Entwicklung von Anfang an begleitete. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen ist nicht nur eine restlose Entleerung gefordert, es soll auch lediglich eine Pumpe für alle vier Wagen gleichzeitig zum Einsatz kommen.

Aus Erfahrung gelernt statt schwarz ärgern

Bungartz setzt für solche Fälle seit mehr als zehn Jahren auf die magnetgekuppelten Pumpen vom Typ MPCV, welche die Eigenschaften der vertikalen Pumpen vom Typ V-AN mit denen der horizontalen MPCH-Dryrun vereinen. Die dauerhaft trockenlauffähigen Pumpen arbeiten ohne Lager in der Förderflüssigkeit: Durch eine Gasbarriere in Form einer reibungsfrei arbeitenden Drosselbuchse werden die fettgeschmierten Wälz­lager vor den Produktdämpfen geschützt. Das Wellenspalt-Dichtungskonzept besteht aus mehreren Komponenten: der hydro- dynamischen Entlastung der Lager- und Dichtungseinheit vom Pumpenförderdruck, Rückenschaufeln und einer Gasbarriere, die das Eindringen von Dämpfen in die Lagereinheit verhindert, sowie der wirbelstromfreien Magnetkupplung, mit der die Pumpe hermetisch zur Umgebung abschließt.

Die Lager- und Dichtungseinheit läuft – dank der vertikalen Ausrichtung der Pumpe – völlig ohne Produktkontakt, sogar bei einem Sperrgasausfall. Auf diese Weise lassen sich Standzeiten der Wälzlager von mehr als fünf Jahren im Dauerbetrieb erreichen, erklären die Pumpenentwickler stolz.

In Dortmund lieferte Bungartz ein nahezu komplettes Fördersystem, bei dem nur die Verrohrung vom Betreiber selbst vorgenommen wurde. Da bei den genutzten Spezialkreiselpumpen keine Überwachung notwendig ist und viele Komponenten (Regelung, Überwachung) eingespart werden können, reduzieren sich Investitions- und Betriebskosten erheblich. Um die Viskosität zu verringern, wird die Temperatur des Mediums erhöht: Bei einer Betriebstemperatur von ca. 90 °C ist der Teer so flüssig, dass er durch den Unterdruck, der im System erzeugt wird, direkt in den Vorlagebehälter fließt.

Pumpen machen das Leben leichter

Die Entleerung der Kesselwagen erfolgt durch Öffnen der Stutzens und Starten der Pumpe, die mittig zu den Wagons installiert wurde. Unterschiedliche Füllstände sind dabei bedeutungslos: Es wird immer der nächst stehende Wagen entleert. Die Geschwindigkeit nimmt mit dem Abstand der Wagons ab, ohne der restlosen Entleerung entgegen zu wirken.

In der Praxis zeigt sich, dass auf diese Weise übliche Fehlerquellen durch die korrekte Auswahl und den Einsatz der eigensicheren Spezialpumpen im Vorfeld eliminiert werden können. Das Anwendungsspektrum der Spezialkreiselpumpen erstreckt sich von der Förderung toxischer Abwässer über gefährliche oder ausgasende Flüssigkeiten bis hin zu feststoffhaltigen, schlammigen, kristallisierenden oder korrosiven Medien. Auch große Feststoff- und Gasmengen sind zulässig. dst

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