Centrifugewerking bij biodieselscheiding
Schijfstapelcentrifuges vervullen omschreven taken bij de verwerking van biodiesel: het scheiden van glycerol van methylester (vetzuurmethylester, ook wel FAME, wanneer methanol wordt gebruikt) na transverestering, het wassen van methylester en het zuiveren van glycerol. De scheiding berust op dichtheidsverschillen. De volgende apparatuurdetails beschrijven het voorbeeld uit de aangehaalde Alfa Laval-documentatie, niet elke schijfstapelcentrifuge: de toevoer komt van onderaf via een holle spindel de roterende trommel binnen, stroomt door de schijfstapel, en de zwaardere fase wordt naar de trommelomtrek gedreven terwijl de lichtere fase naar het centrum migreert. Ingebouwde schepschijven pompen beide vloeibare fasen af zonder externe pompen, en slib verzamelt zich in een daarvoor bestemde ruimte voor periodieke automatische afvoer.
Ontwerpkenmerken relevant voor operators
In het gedocumenteerde ontwerp versnelt een hermetische inlaat de toevoer geleidelijk om emulgering door afschuiving te beperken en de scheiding te ondersteunen. Het afvoervolume is instelbaar, wat bescherming biedt tegen het doorbreken van de vloeistofafdichting, een storingsvorm die operators moeten begrijpen in plaats van eenvoudigweg als automatisch te accepteren. Het gedocumenteerde systeem is ontworpen voor installatie op één verdieping en maakt gebruik van een frequentieregelaar om de aanloopstroom te beperken. Voor dit apparatuurvoorbeeld zijn de pakkingen en O-ringen in de vloeistofbevochtigde zones gespecificeerd als Viton-rubber, wat direct relevant is bij het inkopen van vervangende afdichtingen: het gebruik van incompatibele elastomeren kan de afdichtingsintegriteit in gevaar brengen.
Scheidingsdoelstellingen en productkwaliteit
Het doel van centrifugale scheiding bij de verwerking van biodiesel is het produceren van methylester die kan voldoen aan gepubliceerde brandstofspecificaties. De AFDC-samenvatting van ASTM D6751 vermeldt vrije glycerine met een maximum van 0,020 massa% en totale glycerine met 0,240 massa% voor alle graden van B100, gemeten volgens D6584. Deze grenswaarden gelden in de eerste plaats als grenswaarden voor mengcomponenten, hoewel ASTM D6751 ook gebruik als B100-zuivere brandstofspecificatie toestaat. Beheersing van glyceriden dient te worden toegepast op B100-niveau vóór het mengen, omdat de D6584-testmethode gevoelig is voor de aanwezigheid van dieselbrandstof. Onvolledige verwijdering van glycerol of onvolledige omzetting dragen beide bij aan verhoogde glycerinewaarden en kunnen leiden tot filterverstopping en verontreiniging van het brandstofsysteem.
Slibafvoer en inertgassystemen
Slib wordt met tussenpozen en automatisch afgevoerd: een hydraulisch systeem laat de schuifbare trommelbodem met vooraf ingestelde tussenpozen zakken om openingen aan de trommelomtrek te openen, waarbij slib via een cycloon wordt afgevoerd. Bij de geïnerteerde uitvoering, gebruikt bij het verwerken van brandbare vloeistoffen, handhaaft een afdichtingspot een overdruk van inertgas en minimaliseert het verbruik, en een afzonderlijke inertegas-regelunit bestuurt de toevoer. De boven- en onderkant van de centrifuge zijn gasdicht ter ondersteuning van de inertisering. Het aangehaalde leveranciersdocument vermeldt verschillende ATEX-categorie-classificaties voor de geïnerteerde en elektrisch beschermde uitvoeringen (respectievelijk Categorie 2G en Categorie 3G). Dit zijn modelspecifieke classificaties, geen goedkeuring voor elke centrifuge: de feitelijke apparatuurcertificering en de volledige installatie moeten voldoen aan de toepasselijke eisen voor gevaarlijke zones.
Onderhoudsaanpak
De centrifuge is uitgerust met sensoren die de trommelsnelheid en het trillingsniveau bewaken, operators dienen veranderingen in deze metingen als diagnostische signalen te beschouwen in plaats van alarmen eenvoudigweg te bevestigen. De leverancier vermeldt vijf typen servicesets voor de gedocumenteerde centrifuge, en het kiezen van de juiste set is van belang voor het behoud van de componentintegriteit. Voor dit apparatuurvoorbeeld wordt een vergrendelingsset voor de afdekking vermeld als optie om het starten van de separator te voorkomen tenzij deze correct is gemonteerd, een relevante veiligheidsoverweging bij het beoordelen van risicobeheersingsmaatregelen tijdens hermontage na onderhoud. Metalen onderdelen die in contact komen met het product zijn vervaardigd van hoogwaardig roestvrij staal, waarbij het onderste deel van het frame is bekleed met roestvrij staal, en verschillende kwaliteiten worden gebruikt voor verschillende componenten, factoren die van belang zijn voor compatibiliteitsbeslissingen bij het specificeren van reinigingsmiddelen of vervangingsonderdelen.
Energie-isolatie en beheersing van gevaarlijke energie
Het uitvoeren van werkzaamheden of onderhoud aan centrifugeapparatuur vereist beheersing van gevaarlijke energie. In de context van de algemene Amerikaanse industrie stelt OSHA 29 CFR 1910.147 minimale uitvoeringseisen aan lock-out- en tag-outprogramma's die betrekking hebben op onverwachte inschakeling, opstarten of vrijkomen van opgeslagen energie. De norm vereist in het algemeen dat werkgevers gedocumenteerde procedures opstellen (met een beperkte uitzondering voor apparatuur met één energiebron die voldoet aan alle in de norm genoemde voorwaarden), training bieden aan bevoegde en betrokken medewerkers, en periodieke inspecties uitvoeren ten minste jaarlijks. Relevante energiebronnen voor een centrifugesysteem kunnen elektrische, mechanische, hydraulische, pneumatische, chemische en thermische energie omvatten. Operators en onderhoudspersoneel dienen er tevens van op de hoogte te zijn dat besturingskasten voor startapparatuur en PLC's zich kunnen bevinden in niet-gevaarlijke zones, terwijl het operatorpaneel en de pneumatische eenheid zijn geclassificeerd voor gevaarlijke zones, isolatieprocedures moeten rekening houden met alle energiepunten over het gehele systeem.