I vantaggi delle pompe a trascinamento magnetico senza tenuta
Le pompe a trascinamento magnetico senza tenuta e l'industria del biodiesel condividono un importante denominatore comune: un ambiente più sicuro e pulito. Eliminando la tenuta meccanica rotante delle pompe centrifughe tradizionali, le pompe a trascinamento magnetico senza tenuta eliminano la possibilità di perdite di fluido e la fuoriuscita di sostanze chimiche potenzialmente dannose. Ci sono una miriade di altre valide ragioni per considerare l'uso di pompe centrifughe a trascinamento magnetico senza tenuta nel processo di produzione del biodiesel. Sviluppi tecnologici, anni di esperienza applicativa e un'accettazione sempre più ampia delle apparecchiature hanno portato a un'applicazione affidabile ed economica. Le pompe a trascinamento magnetico senza tenuta offrono vantaggi per una serie di applicazioni chimiche più difficili e difficili da sigillare nel processo di produzione di biodiesel.
Storicamente, le pompe senza tenuta sono state utilizzate per evitare emissioni fuggitive e fornire un elemento di sicurezza nella manipolazione di sostanze chimiche volatili o pericolose. Fondamentale per il design senza tenuta è che non è richiesta alcuna tenuta dinamica dell'albero per contenere il fluido pompato. Piuttosto, viene utilizzato un guscio di contenimento fisso per isolare il pompaggio dall'ambiente circostante. Ciò è possibile perché la potenza viene trasmessa attraverso il guscio fisso attraverso linee di flusso magnetiche, che inducono la rotazione dell'albero della girante. Pertanto, le pompe a trascinamento magnetico senza tenuta sono in grado di evitare la normale perdita che è un sottoprodotto fondamentale di qualsiasi tenuta meccanica frontale.
Perché queste pompe funzionano"senza emissioni," sono stati esclusi dai requisiti di monitoraggio fuggitivo del Clean Air Act in quanto si applica alle pompe che gestiscono inquinanti atmosferici volatili e pericolosi. Questo li rende una scelta ideale per servizi regolamentati come metanolo e acido cloridrico. Infatti, le pompe senza tenuta possono essere utilizzate ovunque siano presenti pompe sigillate dell'American National Standards Institute (ANSI) con doppia tenuta o motori antideflagranti.
Affidabilità, manutenzione ridotta Numerosi vantaggi operativi vanno di pari passo con l'uso di pompe senza tenuta. Molti utenti ritengono che le pompe senza tenuta siano più affidabili delle unità sigillate. Numerosi studi dimostrano che le guarnizioni dell'albero sono la principale causa di guasti nelle pompe per processi chimici. Uno studio di questo tipo su oltre 1.250 pompe in funzione (e più di 2.500 pompe installate) ha dimostrato che circa il 50% delle cause di guasto primarie era il risultato di perdite dalle guarnizioni. In un altro studio, un importante produttore di prodotti chimici ha concluso che le riparazioni delle sue pompe erano dal 30% al 60% meno costose o meno frequenti con i modelli di pompe a trascinamento magnetico rispetto alle pompe per uso chimico dotate di tenute multiple.
Non solo le pompe sono più affidabili, ma il costo complessivo del ciclo di vita si riduce se si tiene conto dei costi di manutenzione. Molti utenti hanno citato la bassa manutenzione come l'unico componente che ha influenzato la decisione verso l'offerta senza sigillo.
Quando utilizzare una pompa senza tenuta
Una valutazione del liquido pompato è il primo importante punto decisionale nel considerare l'uso di una pompa senza tenuta. Ad esempio, i fluidi volatili hanno caratteristiche di tensione di vapore che determinano un passaggio dallo stato liquido a quello di vapore alla pressione atmosferica.
Anche quando funzionano correttamente, le tenute meccaniche possono essere una fonte di emissioni fuggitive quando sono coinvolti liquidi volatili. Naturalmente, la volatilità non è l'unico criterio per valutare la fattibilità delle pompe senza tenuta. Devono essere considerate anche la tossicità, l'infiammabilità e la corrosività. Inoltre, il servizio a temperature estreme e i liquidi sensibili ai cambiamenti di temperatura sono buoni candidati per le pompe senza tenuta. Ciò include liquidi che hanno punti di fusione o congelamento bassi (come con molti acidi) e liquidi che subiscono la cristallizzazione durante le variazioni di temperatura o quando vengono a contatto con l'aria (p. es., sostanze caustiche).
La cristallizzazione può verificarsi quando il liquido fuoriesce attraverso una superficie di tenuta convenzionale o quando l'aria viene aspirata nella pompa. I tipici servizi di pompe senza tenuta coprono un'ampia gamma di fluidi che includono acidi, alcali, sali, esteri, idrocarburi, monomeri, polimeri, alcoli, eteri, alogeni, composti di azoto o zolfo e persino alcune condizioni estreme dell'acqua. Nella produzione di biodiesel vi sono una serie di dazi applicabili. All'inizio del processo, dove le materie prime vengono pretrattate e raffinate, le pompe senza tenuta gestiscono oli caldi e acidi grassi e sono ideali per il servizio di deodorizzazione.
Sicurezza migliorata
Nel processo di produzione del biodiesel, il metanolo (CH3OH) viene utilizzato in un rapporto 1:10 con l'olio di base e un catalizzatore. Il metanolo è infiammabile, esplosivo e presenta noti rischi per la salute. Le fiamme di metanolo sono quasi invisibili, presentando il rischio che il personale dell'impianto entri inconsapevolmente in un fuoco di metanolo attivo. Il metilato di sodio (NaOCH3, noto anche come metossido di sodio), il catalizzatore più comunemente utilizzato nella produzione commerciale di biodiesel, è infiammabile, esplosivo e corrosivo per gli occhi, la pelle e le vie respiratorie. È potenzialmente letale se inalato o ingerito in quantità fino a 30 millilitri. Una soluzione di metilato di sodio al 25% è anche altamente igroscopica e può reagire violentemente a contatto con l'acqua. È imperativo che il prodotto non venga a contatto con aria o acqua. La reazione del metilato di sodio con umidità o solventi emette calore, che presenta un ulteriore pericolo di incendio. I catalizzatori alternativi utilizzati nel biodiesel, vale a dire l'idrossido di sodio (NaOH) o l'idrossido di potassio (KOH), cristallizzano in presenza di aria e possono essere difficili da sigillare. A causa di questa tendenza, questi servizi si prestano bene anche alle pompe senza tenuta.
Sul back-end del processo, la glicerina grezza generata nella reazione di transesterificazione viene recuperata e passa attraverso una fase di neutralizzazione. La glicerina contiene catalizzatore inutilizzato e saponi che vengono neutralizzati con un acido, generalmente acido solforico o acido cloridrico, e inviati allo stoccaggio come glicerina grezza. Da lì, l'aggiornamento alla glicerina ad alta purezza o di grado farmaceutico richiede anche l'aggiunta di un acido come l'acido cloridrico. Questi servizi corrosivi generalmente richiedono l'uso di metallurgie di lega superiore. Le pompe a trascinamento magnetico non metalliche forniscono una soluzione ideale, conveniente e senza tenuta per questi servizi.
Soluzioni ecologiche per un settore in crescita Le pompe centrifughe senza tenuta sono una risorsa preziosa nell'arsenale degli odierni impianti di produzione di biodiesel. Il fatto che eliminino completamente le perdite integra obiettivi ambientali e di sicurezza sempre più rigorosi. Ciò si allinea bene anche con la reputazione "verde" di cui già gode il biodiesel. Inoltre, la maggiore affidabilità offerta dalle pompe a trascinamento magnetico senza tenuta può migliorare e potenziare il processo di produzione del biodiesel. Le pompe non dovrebbero essere prese in considerazione solo per le nuove installazioni, poiché esistono numerose opportunità di conversione per il retrofit di pompe esistenti con scarse prestazioni. Le dimensioni ANSI standard facilitano questo processo e ne fanno un'alternativa conveniente.
Continuerà ad esserci la necessità di pompe a tenuta meccanica che funzionino al di fuori delle capacità idrauliche delle apparecchiature senza tenuta. Tuttavia, all'interno di tale involucro prestazionale, ci sono numerose motivazioni, tra cui un ridotto impatto ambientale, una maggiore sicurezza e affidabilità, per incoraggiare la tecnologia senza tenuta.