Cieľom AGC je vytvoriť udržateľný systém koncentrácie hydroxidu sodného prostredníctvom optimalizácie výrobného procesu

Spoločnosť AGC, jeden z najväčších svetových výrobcov skla, prešla vo svojom závode Chiba v Japonsku technologickou transformáciou z trubkových na rozoberateľné doskové výmenníky tepla (vrátane použitia tesnení HeatSeal™) s cieľom zvýšiť efektívnosť výrobných procesov a znížiť vplyv na životné prostredie.

Spoločnosť AGC nahradila jeden výparník a štyri výmenníky tepla (ekonomizéry) v procese koncentrácie hydroxidu sodného vo svojom závode Chiba za doskové výmenníky tepla Alfa Laval a špeciálne navrhnutý výparník. Výsledkom je zníženie spotreby pary o 10 %. Zníženie veľkosti čerpadiel navyše viedlo k zníženiu spotreby elektrickej energie a priestorových nárokov, keďže na inštaláciu zariadení postačuje menší priestor. Vďaka kvalitnejším tesneniam, ktoré si vyžadujú menej častú výmenu, sa tiež skráti čas a znížia náklady na údržbu.

Výzva pre chemickú výrobu na ceste k dekarbonizácii

Nové energetické a materiálové riešenia priťahujú pozornosť v rámci úsilia o dosiahnutie dekarbonizovanej spoločnosti. Hlavnou výzvou pre chemické látky, ktoré zohrávajú zásadnú úlohu v mnohých priemyselných odvetviach, je však otázka, ako zvýšiť efektívnosť výrobných procesov, aby sa znížil vplyv na životné prostredie.

Spoločnosť AGC rozvinula svoju oblasť podnikania v oblasti chemikálií z výroby uhličitanu sodného, jednej zo surovín, ktorá sa používa na výrobu skla. Výrobný proces hydroxidu sodného, jedného z hlavných produktov vyrábaných spoločnosťou AGC, bol prispôsobený súčasným požiadavkám na zlepšenie kvality, zníženie vplyvu na životné prostredie a zníženie výrobných nákladov.

Sme presvedčení, že je pre nás dôležité zabezpečiť stabilné dodávky hydroxidu sodného do celého sveta vybudovaním udržateľnejšieho a bezpečnejšieho výrobného procesu, čo je súčasťou vízie spoločnosti AGC Chemicals: prostredníctvom chemických technológií sa podieľať na vytváraní bezpečného, komfortného a ekologického sveta. Preto je dôležité zvýšiť prevádzkovú kapacitu závodu a minimalizovať nedostatky.
- Shunsuke Okada, vedúci technológ v spoločnosti AGC

Yuu Kang vysvetľuje: „Proces koncentrácie hydroxidu sodného predstavoval tri zásadné problémy. Po prvé, kvôli vysokým nákladom bolo náročné zabezpečiť údržbu starnúcich trubkových výparníkov. Po druhé, elektrolytické zariadenie používané na výrobu hydroxidu sodného malo vysokú spotrebu energie, takže sme museli prehodnotiť proces, aby sme znížili spotrebu energie a dokázali splniť naše ciele v oblasti udržateľnosti. Po tretie, tesnenia existujúcich doskových výmenníkov tepla inštalovaných v procese koncentrácie sme museli vymieňať častejšie, ako bolo plánované, kvôli hroziacemu riziku úniku.“

Keďže proces koncentrácie zahŕňa manipuláciu s nebezpečnými materiálmi, únik by mohol viesť k závažnej havárii, čo by ešte viac predĺžilo odstávku výrobného zariadenia. Hydroxid sodný je jedným z hlavných produktov vyrábaných v závode. Druhým hlavným produktom je plynný chlór, ktorý sa používa na iné procesy v závode, takže odstávka by mala ďalekosiahle dôsledky.
Shunsuke Okada

Energetická účinnosť vďaka zlepšeniu procesov

Ako riešenie uvedených problémov si spoločnosť AGC vybrala rozoberateľný doskový výmenník tepla od spoločnosti Alfa Laval a novovyvinuté tesnenie HeatSeal™. Na výrobu tohto tesnenia sa používa materiál Aflas 600X, čo je fluoroelastomér vyvinutý spoločnosťou AGC. V porovnaní s bežnými tesneniami má výrazne lepšiu tepelnú odolnosť aj odolnosť voči oxidácii a môže sa používať na nepretržitú prevádzku pri teplotách až do 210 °C. „Tento materiál má vlastnosti ako medzistupeň medzi živicou a gumou a vyznačuje sa odolnosťou voči silným kyselinám, zásadám a teplu. Preto sa môže používať v rozoberateľných doskových výmenníkoch tepla tam, kde sa vyžaduje odolnosť voči amínom, čo je veľká výhoda oproti bežným fluroelastomérom. Používa sa aj na výrobu polovodičov, elektrických káblov a špeciálnych dielov do námorných vrtných zariadení," uviedol pán Kawai z oddelenia vývoja chemických látok.

Sesterské závody spoločnosti AGC mimo Japonska už majú skúsenosti s doskovými výmenníkmi tepla Alfa Laval, ktoré sú vybavené tesneniami HeatSeal™. Takuya Yoshikawa, zodpovedný pracovník za zariadenia v spoločnosti AGC, hovorí: „Keď sme toto tesnenie zavádzali, očakávali sme samozrejme lepšiu životnosť tesnenia, rozmerovo menšie zariadenia a jednoduchšiu inštaláciu a údržbu. Veľkosť čerpadla sa nám podarilo zmenšiť o viac ako 5 % v porovnaní s bežným typom čerpadiel. Veľký efekt malo aj zníženie nákladov na elektrickú energiu pre samotné čerpadlo. Okrem toho nám Tomas Kovacs, špecialista spoločnosti Alfa Laval na procesy odparovania a koncentrácie, od začiatku pomáhal vedomosťami, ktoré sme nemali. Vďaka tomu sme dokázali prehodnotiť a zmeniť proces tak, aby bol energeticky účinnejší. S výsledkami sme mimoriadne spokojní.“
Takuya Yoshikawa

Ďalšie možnosti

„Vďaka úsiliu o úsporu energie v procese elektrolýzy sa nám podarilo znížiť náklady na energiu o stovky tisíc eur. Informácie o tejto iniciatíve prinášame našim ďalším výrobným závodom po celom svete a som presvedčený, že zvážia zavedenie tejto technológie. V závode Chiba plánujeme nahradiť zvyšné existujúce trubkové výmenníky tepla za doskové výmenníky tepla Alfa Laval, aby sme zvýšili efektívnosť, ušetrili miesto a znížili náklady na údržbu,“ hovorí Yuu Kang, manažér výrobného oddelenia, ktorý sa už teraz teší na ďalšie kroky. „Okrem energetickej účinnosti očakávame aj výrazné zníženie nákladov na údržbu. Tešíme sa na efektívne služby spoločnosti Alfa Laval, ktoré nám umožnia dokončiť kontrolu a výmenu v krátkom čase.“