Tower Doctor: Kann das Heilmittel so schlimm sein wie die Krankheit?

Jul 01, 2023

1. August 2023 | Von Henry Z. Kister

Henry Kister teilt seine Erkenntnisse aus der Fehlerbehebung bei Destillationstürmen

Während eines Kurses, den ich ein Jahr lang in Houston hielt, fragte mich ein Teilnehmer am Ende einer der Sitzungen: „Haben Sie Erfahrungen mit strukturierten Packungen aus Drahtgewebe vom Typ BX?“

„Sicher“, antwortete ich. „Drahtnetzpackungen werden in großem Umfang in chemischen Tiefvakuumanwendungen eingesetzt. In einigen Kolonnen für die Spezialchemie im Tiefvakuum werden sie standardmäßig als Packung verwendet.“

Der Kursteilnehmer erkundigte sich weiter: „Ihre Anbieter geben an, dass sie einen sehr guten Wirkungsgrad bieten – etwa fünf Stufen pro Meter.“ Welche Erfahrungen haben Sie gemacht?“

„Ich habe ausgezeichnete Erfahrungen mit ihnen gemacht. Solange der Turm und die Innenteile sauber und gut gestaltet sind, die Flüssigkeitsmengen nicht zu hoch sind und die Verteilung gut ist, entsprechen sie in der Regel den Angaben des Anbieters. FRI [Fractionation Research Inc., www.fri.org] hat sie mit hervorragenden Ergebnissen getestet, die in der öffentlichen Literatur veröffentlicht wurden. „Ich habe die FRI-Daten in meinem Buch „Destillation Design“ [1] aufgezeichnet“, erklärte ich.

„Das ist nicht das, was wir in unserem Turm sehen. Wir bekommen eine Stufe pro Meter. Bei weitem nicht die vom Verkäufer angegebenen fünf Stufen pro Meter. Die Trennung ist schrecklich“, fuhr er fort.

„Haben Sie eine Zeichnung Ihrer Vertriebspartner?“ Ich fragte. Unsere Ausfalluntersuchung [2] ergab, dass 80 % der Ausfälle von Füllkörpertürmen auf eine schlechte Flüssigkeitsverteilung zurückzuführen sind. Daher ist ein Blick auf die Händler ein guter Ausgangspunkt.

Er holte Zeichnungen der Händler hervor. Ich nahm mir etwas Zeit, sie durchzugehen und zu verstehen, und machte dann ein paar Berechnungen. Alles sah gut aus.

„Das sind gute Designs“, sagte ich. „Ich sehe keine Probleme bei ihnen.“

Er sah mich stolz an. „Das sind unsere eigenen Designs. Ich freue mich, dass Sie zustimmen.“

Ich war ratlos. Ich habe erwartet, dass mit den Händlern etwas Großes nicht stimmt. Ich habe nichts gefunden.

„Haben Sie die Installation überprüft?“ Ich habe dann nachgefragt.

„Wetten. Jedes bisschen davon. „Alles war so, wie es hätte sein sollen“, antwortete er.

"Ich gebe auf. Alles sieht gut aus. Ich habe keine Ahnung, warum Ihr Wirkungsgrad so niedrig ist.“

Ich fing an zu packen, aber dann hielt mich etwas davon ab. Ich wandte mich an ihn und fragte: „Normalerweise entwirft der Verpackungslieferant die Verteiler. Aber Sie sagten, es sei Ihr Design.“

„In der Tat“, sagte er. „Die ursprünglichen Verteiler wurden vom Anbieter entworfen. Sie haben nicht funktioniert. Also haben wir sie durch unsere Designs ersetzt, die Ihnen gefallen haben.“

„Was stimmte mit den Vertriebshändlern des Anbieters nicht?“ Ich fragte.

„Früher verstopften sie ständig mit Feststoffen, die mit der Zufuhr und dem Rückfluss hereinkamen“, war seine Antwort.

Die explorativen Fragen gingen weiter: „Warum haben Sie in diesen Streams keine Filter installiert?“

„Wir hatten Filter. Sie haben nicht funktioniert.“

„Was war mit den Filtern los?“

„Früher gab es alle paar Stunden einen Stromausfall. Unsere Mitarbeiter hatten es satt, die Körbe zweimal pro Schicht zu reinigen. Also haben sie die Körbe herausgeholt.“

Da kam ein Moment der Einsicht. Dann sagte ich: „Ist dir klar, was passiert ist? [Abbildung 1] Beim Entfernen der Filterkörbe gelangten die Feststoffe in die Verteiler und verstopften diese. Dann haben Sie die Verteiler auf ein Design umgestellt, das nicht verstopft und die Feststoffe durchlässt. Möchten Sie erraten, wo sich die Feststoffe jetzt befinden?“

ABBILDUNG 1. Dieses Diagramm zeigt den Turm mit Drahtgeflechtpackungen, bei denen der Wirkungsgrad gering war (Diagramm mit freundlicher Genehmigung von HZ Kister).

„Glaubst du, sie sind in der Verpackung?“ fragte er nach kurzem Zögern.

"Du hast es. Gazepackungen vom Typ BX sind hervorragende Filter, können jedoch nicht online gereinigt werden. Verstopfte Packungen führen zu einem schlechten Wirkungsgrad. Du hast Glück, dass wenigstens die Flüssigkeit durchkommt.“

Fazit: Eine Heilung kann genauso schlimm sein wie die Krankheit. Behalten Sie immer das große Ganze im Blick. ■

Herausgegeben von Dorothy Lozowski

1. Kister, HZ, „Distillation Design“, McGraw-Hill, New York 1992.

2. Kister, HZ, „Was hat in den letzten 50 Jahren zu Turmstörungen geführt?“, Trans. IChemE, Bd. 81, Teil A, S. 5, Januar 2003.

Henry Z. Kister ist Senior Fellow und Direktor für Fraktionierungstechnologie bei Fluor Corp. (3 Polaris Way, Aliso Viejo, CA; Telefon: 949-349-4679; E-Mail: [email protected]). Er verfügt über mehr als 35 Jahre Erfahrung in den Bereichen Design, Fehlerbehebung, Modernisierung, Feldberatung, Steuerung und Inbetriebnahme von Fraktionierungsprozessen und -geräten. Kister ist Autor von drei Büchern, dem Kapitel über Destillationsgeräte in Perry's Handbook und über 140 Artikeln und hat den von IChemE gesponserten Kurs „Practical Distillation Technology“ 550 Mal in 26 Ländern unterrichtet. Kister erhielt mehrere Auszeichnungen und erwarb seine BE- und ME-Abschlüsse an der University of New South Wales in Australien. Er ist Mitglied der NAE, Fellow von IChemE und AIChE und Mitglied der FRI Technical Advisory and Design Practices.