Prozessoptimierung Prozessleittechnik, Inlinesensorik und Onlineanalysegeräte verbessern die Prozessführung

Mehr Prozesstransparenz und Effizienz zu erzielen, ohne den Aufwand für den Operator deutlich zu erhöhen, war die Zielvorgabe bei der Optimierung einer Ammoniumrückgewinnungsanlage. Automatisierungs- und Messtechnik leisteten einen wichtigen Beitrag.

Anbieter zum Thema

Mettler-Toledo GmbH

Veolia Water Technologies Deutschland GmbH

Jung Process Systems GmbH

Grace GmbH

Wichtige Stoffe rückgewinnen und den Energieeinsatz verbessern, das ist die Maxime für Anlagenbetreiber, um eine hohe Anlagensicherheit, Qualität und Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Das betrifft auch komplexe und kritische Anwendungen. Wie das Zusammenspiel von Prozessleittechnik, Inlinesensorik und Onlineanalysegeräte es ermöglicht, verfahrenstechnische Anlagen effizient und transparent zu steuern, soll am Beispiel einer Ammoniumrückgewinnungsanlage gezeigt werden.

Beim Chemieunternehmen Grace behandelt eine 1990 gebaute Ammoniumrückgewinnungsanlage das Abwasser eines Produktionsbereiches, um sowohl die gesetzlichen Auflagen einzuhalten als auch einen für den Prozess wichtigen Austauschstoff zurückzugewinnen. Neben weiteren Inhaltsstoffen beinhalten die Filtratwässer aus den Prozessanlagen Ammoniumsulfat in stark verdünnter Konzentration. Die Lösung wird in großen Vorlagetanks gesammelt und pH- und temperaturkontrolliert in eine Strippkolonne geleitet, dabei werden Natronlauge und Dampf zugeführt. Über einen geschlossenen Luftkreislauf wandert das in der Kolonne frei werdende Ammoniakgas in eine Absorptionskolonne, in der schwefelsaure Ammoniumsulfatlösung im Gegenstrom zirkuliert. Hier wird der pH-Wert kontrolliert und Ammoniak durch Zugabe von Schwefelsäure chemisch gebunden. Das Ergebnis ist eine konzentrierte Ammoniumsulfatlösung, die den Produktionsprozessen wieder zur Verfügung steht, während das ammoniumarme Abwasser der Strippkolonne in der werkseigenen Abwasseranlage weiterbehandelt wird.

Niedriger Aufwand

Seit Inbetriebnahme der Anlage ging es in mehreren Six-Sigma-Projekten darum, sie energetisch und in punkto Chemikalieneinsatz zu verbessern, wobei die Mess- und Automatisierungstechnik eine wichtige Rolle einnahm. Die Ammoniumrückgewinnung wird über ein Prozessleitsystem beobachtet, gesteuert und geregelt. Trotz der hohen Bedeutung der Anlage für das gesamte Werk sollte der Operatoraufwand möglichst niedrig bleiben, sodass umfangreiche Sequenzprogramme zum sicheren Starten, Betreiben und Abfahren in das Prozessleitsystem integriert wurden. Durch einfaches Wählen bestimmter Steuervarianten lassen sich nahezu vollautomatische Abläufe einstellen. Das verbesserte Alarmsystem meldet, wenn nötig, Ausfälle von Aggregaten oder Störungen in unterschiedlicher Priorität, um dem Anlagenfahrer eine schnelle Reaktion zur Problembehebung zu ermöglichen. Ein ins Leitsystem eingebundenes Meldesystem unterstützt den Operator zusätzlich.

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