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Kreiselpumpe Magnetgekuppelte Mini-Kreiselpumpe für die chemisch-pharmazeutische Industrie

Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Mit seiner Mini-Kreiselpumpe präsentiert Gather der chemischen und pharmazeutischen Industrie eine hermetisch geschlossene, einfache Umwälzpumpe, die günstig, robust und zuverlässig fördert. Sie ist multifunktionell einsetzbar und arbeitet – weil leckagefrei – auf einem hohen Sicherheitslevel.

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Die magnetgekuppelte Mini-Kreiselpumpe von Gather lässt sich als Umwälz- und Dosierpumpe einsetzen. (Bild: Gather)
Die magnetgekuppelte Mini-Kreiselpumpe von Gather lässt sich als Umwälz- und Dosierpumpe einsetzen. (Bild: Gather)

Die magnetgekuppelte Mini-Kreiselpumpe fördert pulsationsfrei je nach Baureihe zwischen 20 und 2000 l/h und deckt einen Differenzdruck bis 5 bar ab – eine breit einsetzbare Pumpe (siehe Kenndaten) für chemische Prozesse, bei denen kleinere Mengen zu fördern sind: Wasser ebenso wie Salzlösungen, Säuren, Laugen und Lösungsmittel. Dabei lässt sich die Kleinst-Prozesspumpe als Umwälz- und als Dosierpumpe einsetzen – die Fördermenge kann per Dosierventil oder über einen Frequenzumrichter eingestellt werden.

Breites Werkstoffangebot

Beim Design einer Anlage weiß der Planer in vielen Fällen vorher nicht so genau, welche Medien in welchen Konzentrationen und bei welchen Temperaturen gefördert werden müssen. Daher sind die Anforderungen an die im Pumpenbau verwendeten Werkstoffe sehr hoch. Viele Pumpensysteme stoßen hier an ihre Grenzen, da beispielsweise PTFE-Bauteile und PFA-Auskleidungen der kombinierten Druck- und Temperaturbelastung nicht immer gewachsen sind.

Bildergalerie

Bei der Mini-Kreiselpumpe kommen hingegen Gehäuse aus Edelstahl, Hastelloy, Titan oder auch Tantal zum Einsatz. Seit 2010 bietet der Hersteller für magnetgekuppelte Pumpen darüber hinaus eine so genannte tribologische Keramik-Lagerung an, was die Materialauswahl abrundet. Der Betreiber verfüge somit über eine robuste, zuverlässige und sichere Multi-Purpose-Pumpe, fasst Sven Borghoff, Vetriebsleiter bei Gather Industrie zusammen.

Durch ihre besonderen Merkmale, wie einfache Betriebsweise, problemlose Einbindung in automatisierte Prozesse und breit einsetzbare Werkstoffe, eignet sich die Pumpe insbesondere zum Einsatz bei Systemen mit Kolonnen und Rohrreaktoren.

Einsatz in Trennkolonne

In einer typischen Trennkolonne erfüllt die Mini-Kreiselpumpe z.B. folgende Aufgaben (siehe Bildergalerie, Beispiel Trennkolonne):

  • Einsatz als Feedpumpe: Das aufzutrennende Gemisch wird durch die erste Pumpe am Zulauf exakt und pulsationsfrei in die Kolonne eindosiert.
  • Einsatz als Umwälzpumpe für einen Verdampfer: Das Sumpfprodukt fließt am Boden der Kolonne der zweiten Pumpe zu. Diese dosiert das Medium in einen Dünnschichtverdampfer; von dort gelangt das Medium zurück in die Kolonne. Das Medium am Boden der Kolonne befindet sich nah am Siedepunkt. Zusätzlich steht an der Pumpe der gesamte Systemdruck einschließlich der Flüssigkeitssäule an.
  • Austragspumpe für den Leichtsieder (LS) am Kopf einer Rektifikationskolonne und für den Schwersieder (SS) am Kolonnensumpf: Das Kopfprodukt wird kondensiert und durch die dritte Pumpe ausgetragen. Dabei kann es vorkommen, dass das Medium aus einem Vakuum (z.B. 0,5 bar abs.) herauszufördern ist. Das Medium befindet sich nah am Siedepunkt und besitzt einen hohen Anteil an gelösten Gasen.
  • Der Schwersieder wird am Kolonnensumpf durch die vierte Pumpe ausgetragen. Diese Pumpe muss sowohl die Kriterien der ersten als auch der zweiten Pumpe erfüllen.

Alle vier Pumpen müssen sehr gleichmäßig und verlässlich arbeiten, um die Gleichgewichtszustände im Kopf und Sumpf gewährleisten zu können. Unregelmäßigkeiten können das Trennergebnis stark beeinflussen und den Gesamtprozess stören.

Einsatz im Rohrreaktor

Um die Aufgaben der Pumpe besser zu veranschaulichen, stellt das Schema für das Beispiel Rohrreaktor (siehe Bildergalerie) die Aufgaben getrennt als Feed- und Umwälzpumpe dar. Beide Aufgaben, Befüllen und Umwälzen, werden jedoch in der Regel von ein und derselben Pumpe durchgeführt. Für diese Anwendung ist es notwendig, die Flüssigkeitsbelastung des Reaktors exakt einzustellen.

Die Reaktionsbedingungen werden über ein Prozessleitsystem kontrolliert und beeinflusst. Sollen nun im Laufe einer Versuchsreihe verschiedene Reaktoren mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden, ändert sich für den Versuch die Flüssigkeitsbelastung des Rohrreaktors und somit der Volumenstrom, der von der Umwälzpumpe zu fördern ist. Daher ist es notwendig, dass die Pumpe über einen großen Fördermengen-Stellbereich verfügt.

Fazit: Mit ihrer stabilen, zuverlässigen Fördercharakteristik, den verfügbaren Werkstoffvarianten und ihrer Leckagefreiheit erfüllt die Mini-Kreiselpumpe von Gather die Anforderungen an eine moderne Prozesspumpe für die Chemie.

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