Cílem AGC je udržitelný systém koncentrace hydroxidu sodného pomocí optimalizace procesů

Společnost AGC, jeden z největších světových výrobců sklad, provedla ve svém závodě v japonské Čibě technologický přechod z trubkových na rozebíratelné deskové výměníky tepla, včetně použití těsnění HeatSealTM, se záměrem zvýšit účinnost výrobních procesů a snížit dopad na životní prostředí.

AGC provedla v závodě Čiba výměnu jednoho výparníku a čtyř výměníků tepla (ekonomizérů) v rámci technologie koncentrace hydroxidu sodného za deskové výměníky tepla a speciálně navržený výparník od společnosti Alfa Laval. Výsledkem je snížení spotřeby páry o 10 %. Zmenšením čerpadlem kromě toho vedlo k nižší spotřebě elektrické energie a snížení prostorové náročnosti zařízení. Kvalitnější těsnění, která vyžadují méně častou výměnu, také zkrátí dobu a sníží náklady na údržbu.

Výzva dekarbonizace pro chemickou výrobu

V rámci snah o dosažení dekarbonizované společnosti se pozornost dostává novým energetickým a materiálovým řešením. Hlavní výzvou u chemických látek, které hrají zásadní úlohu v řadě odvětví, je však zvýšení účinnosti výrobních procesů pro snížení vliv na životní prostředí.

Společnost AGC rozvinula svou činnost v oblasti chemikálií z výroby sody, která je jednou ze surovin pro výrobu skla. Proces výroby hydroxidu sodného, jednoho z jejích hlavních produktů, byl upraven tak, aby splňoval současné požadavky na zvýšení kvality, snížení dopadu na životní prostředí a snižování nákladů.

Jsme přesvědčeni, že je pro nás důležité, zajistit stabilní dodávky hydroxidu sodného do světa tím, že vybudujeme udržitelnější a bezpečnější výrobní proces podle vize společnosti AGC Chemicals: tvořit pomocí chemických technologií bezpečný, zajištěný, pohodlný a ekologicky šetrný svět. Za tímto účelem je důležité intenzitu provozu závodu a minimalizovat problémy.
- Shunsuke Okada, hlavní technolog společnosti AGC

Yuu Kang vysvětluje, že „v procesu koncentrace hydroxidu sodného vznikaly tři hlavní problémy. Zaprvé byla nákladná údržby stárnoucích trubkových výparníků. Zadruhé spotřebovával závod na elektrolýzu hydroxidu sodného velké množství energií, a museli jsme tedy provést revizi návrhu technologie tak, aby se spotřeba energií snížila a byly naplněny naše cíle v oblasti udržitelnosti. Zatřetí bylo nutné kvůli riziku netěsností častěji vyměňovat těsnění stávajících deskových výměníků tepla instalovaných na koncentrační technologii.“Vzhledem k tomu, že u koncentrační technologie dochází k manipulaci s nebezpečnými materiály, může případná netěsnost způsobit vážnou havárii s dlouhodobou odstávkou závodu. Hydroxid sodný je jedním z hlavních výrobků závodu a druhým hlavním výrobkem je plynný chlor, který se používá u jiných procesů v závodě, a odstávka by tak měla dalekosáhlé důsledky.
Shunsuke Okada

Energetická účinnost prostřednictvím zlepšení procesů

Jako řešení uvedených problémů si společnost AGC zvolila rozebíratelný deskový výměník Alfa Laval a nově vyvinuté těsnění HeatSealTM. Na tato těsnění se požívá fluoroelastomer Aflas 600X vyvinutý společností AGC, který má oproti běžným těsněním výrazně lepší tepelnou a oxidační odolnost a lze jej používat pro nepřetržitý provoz při teplotách do 210 °C. „Vlastnosti tohoto materiálu leží mezi pryskyřicí a kaučukem a je pro něj charakteristická odolnost vůči silným kyselinám, zásadám a teplu. Díky tomu jej lze využít v rozebíratelných deskových výměnících tepla, u nichž se požaduje odolnost vůči aminům, která je hlavní výhodou oproti běžným fluoroelastomerům. Využívá se v polovodičích, elektrických kabelech a ve speciálních součástech používaných při těžbě surovin mimo pevninu,“ říká pan Kawai z oddělení pro vývoj chemických látek.

S deskovými výměníky tepla Alfa Laval využívajícími těsnění HeatSealTM již mají zkušenosti sesterské závody společnosti AGC mimo Japonsko. Takuya Yoshikawa, který v AGC odpovídá za zařízení, říká: „Když jsme těsnění zavedli, samozřejmě jsme očekávali delší životnost těsnění, zmenšení rozměrů zařízení a snadnější instalaci a údržbu. Oproti běžnému čerpadlu jsme se nám povedlo snížit velikost čerpadla o 5 % a velký efekt mělo i snížení nákladů na elektrickou energii pro čerpadlo samotné. Specialista společnost Alfa Laval na odpařování a koncentraci Tomas Kovacs nám také od začátku díky znalostem, které jsme my neměli, pomáhal celý proces přehodnotit v zájmu zvýšení jeho energetické účinnosti. S výsledky jsme velice spokojeni.“
Takuya Yoshikawa

Další možnosti

„Ve snaze ušetřit energie v procesu elektrolýzy se nám podařilo snížit náklady na energie o stovky tisíc euro. Informace o této iniciativě jsou sdíleny s našimi dalšími závody na celém světě, které podle mého názoru zváží zavedení této technologie. V závodě Čiba plánujeme provést výměnu zbývajících současných trubkových výměníků tepla za deskové výměníky tepla Alfa Laval v zájmu zvýšení účinnosti, úspory místa a snížení nákladů na údržbu,“ říká pan Yuu Kang, manažer výrobního oddělení, který se také těší na další vývoj. „Kromě energetické účinnosti očekáváme také výrazné snížení nákladů na údržbu. Těšíme se na efektivní servis společnosti Alfa Laval při dokončení kontroly a výměny v náročném časovém termínu.“