Ein Druckmittlersystem bietet sich für viele Prozesse in der Chemieindustrie als resistente und sichere Messlösung an, beispielsweise um den Füllstand in einem Reaktor per Differenzdruck zu überwachen. Genau für diese Aufgabe nutzt ein Hersteller von Terephthalsäure (Purified Terephthalic Acid, PTA) eine solche Messanordnung mit integriertem Differenzdrucktransmitter. Deren Zuverlässigkeit hängt angesichts des aggressiven Mediums und der Messstelle im Reaktor jedoch vor allem vom Druckmittler ab. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine Spezialanfertigung von WIKA mit einem extralangen Tubus aus Sonderwerkstoff.
PTA ist einer der am meisten benötigten chemischen Grundstoffe. Er wird hauptsächlich für die Produktion von gesättigten Polyestern, beispielsweise PET, verwendet. Das häufigste Verfahren zur Herstellung von PTA ist die katalytische Flüssigphasenoxidation von p-Xylol. Dabei handelt es sich um einen Prozess in mehreren Stufen, darunter Oxidation, Kristallisation, Kristallabtrennung und Trocknung.
Druckmittlersystem für Füllstand wird stark beansprucht
Um ein optimales Produkt zu gewinnen, muss die Temperatur im Reaktor dauerhaft zwischen 150 °C und 200 °C liegen. Sowohl die Hitze als auch die ätzenden Substanzen des Reaktionsgemisches beanspruchen die im Prozess eingesetzten Druckmessgeräte stark. Das gilt ebenfalls für das Druckmittlersystem, das den Füllstand erfasst.
Im Fall der Niveauüberwachung kommt jedoch eine weitere Herausforderung hinzu: Reaktoren in der PTA-Produktion verfügen über erhebliche Wandstärken, um einen Wärmeverlust zu verhindern. Das heißt: Ein Standard-Druckmittler kommt dafür nicht in Frage.
Tubus für beide Messstellen besteht aus Tantal
Der Füllstand in einem PTA-Reaktor lässt sich mit einem Druckmittlersystem mit Differenzdrucktransmitter sowie extralangem Tubus aus Tantal überwachen. Das Foto zeigt eine Messanordnung mit dem Transmittertyp DPT-20 von WIKA.
WIKA fertigte daher eine spezifische Ausführung des Typs 990.29 mit einer Einbaulänge von bis zu 350 mm an. Auf Wunsch des Kunden hin wurden alle medienbeaufschlagten Bauteile, also von der Membrane bis zur Dichtleiste, aus Tantal gefertigt. Denn in den Zwischenraum von Behälterstutzen und Tubus kann sowohl Prozessmedium als auch ätzender Dampf eindringen.
Eine Werkstoffkombination mit Edelstahl, wie in vergleichbaren Applikationen häufig verwendet, würde einer solchen Aggression nicht lange standhalten. Die WIKA-Lösung hingegen bietet eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und damit eine entsprechend lange Lebensdauer der Messanordnung, die im Fall der PTA-Applikation eine Genauigkeit von 0,1 % der Spanne liefert.
Hinweis
Auf der WIKA-Webseite erhalten Sie weitere technische Einzelheiten zum Druckmittler Typ 990.29, der sich zur Füllstandsmessung mit dem Differenzdrucktransmitter Typ DPT-20 kombinieren lässt. Dort können Sie sich außerdem einen generellen Überblick über WIKA-Messlösungen für den Bereich Chemie verschaffen sowie eine entsprechende Broschüre herunterladen. Bei Fragen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.
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Informieren Sie sich weiterhin im folgenden Video über die Turndown-Funktion von WIKA-Prozesstransmittern.