Sistema de vacío Busch

La empresa Dynea Erkner GmbH produce resinas fenólicas para su posterior procesado en numerosas áreas de la industria. Las reacciones químicas tienen lugar en reactores de diferentes tamaños, a diferentes temperaturas y relaciones de presión. En los últimos años, la compañía tradicionalmente ha hecho grandes inversiones en su planta de producción, en Erkner, a las afueras de Berlín. Dynea Erkner puede presentarse orgullosamente a sí misma como una empresa moderna e innovadora. El suministro de vacío a sus 16 reactores ha sido rediseñado y suministrado por un sistema de vacío de última generación con funcionamiento en seco del Dr.-Ing. K. Busch GmbH.

La producción de resina fenólica se lleva a cabo en Erkner desde 1909, cuando los productos se vendían bajo el nombre de ‘Baquelita’. Tras una larga historia, con un variado número de propietarios, la planta de producción en Erkner fue finalmente absorbida por el Grupo Dynea en 2002 y ahora opera bajo el nombre Dynea Erkner GmbH. Unas 115 personas con producción continua en tres turnos, trabajan en la producción de resina fenólica, que es utilizada como un agente de unión en los discos de molienda, telas, filtros de papel y aplicaciones resistentes al fuego. Las resinas fenólicas también se utilizan para la producción de lana mineral y lana de roca, laminados decorativos y productos derivados de la madera.

En 16 reactores de 4 a 32 metros cúbicos, aproximadamente se fabrican 150 tipos diferentes de resina fenólica. El tiempo de ejecución es entre 8 y 60 horas y la reacción se lleva a cabo de forma exotérmica, con agua como subproducto.

Con el fin de conseguir diferentes temperaturas de reacción, el punto de ebullición de la mezcla de reacción se reduce utilizando vacío. Gracias al bajo punto de ebullición, el agua puede ser expulsada de la mezcla de reacción a temperaturas de 40 °C a 60 °C mediante destilación por vacío.

Debido a la gran cantidad de productos con diversos parámetros de los procesos y materias primas, y también debido a los diferentes tamaños de los reactores, la demanda de vacío es muy variable.

Con el fin de capturar picos de consumo, se utilizan cuatro tanques intermedios (Fig. 2), cada uno con un volumen de 43,5 metros cúbicos, entre los reactores y el sistema de vacío (Fig. 1).

El sistema de aspiración central está en uso seis días a la semana, durante todo el día. La presión de funcionamiento en el sistema de vacío completa se mantiene entre 50 y 60 mbar.

En el pasado el suministro de vacío estaba formado por dos bombas de vacío rotativas de paletas lubricadas con aceite, cada una con un caudal de 1.000 m³/h. Una bomba de vacío Roots con un caudal de 2.000 m³/h instalada aguas arriba de cada una de estas bombas proporcionaba un desplazamiento adicional. Esta configuración de bombas no era satisfactoria a la hora de garantizar una producción sin problemas, debido a que las bombas de paletas fallaban a menudo y generaban un alto coste de mantenimiento y reparación de las mismas.

Esto significaba que debían tener una tercera unidad idéntica de reserva, disponible y lista para funcionar en todo momento. Estos fallos eran causados por la absorción, condensación y reacción de los vapores fenólicos y formaldehído dentro de la cámara de compresión, lo que provocó la formación de partículas de resina fenólica dentro de la bomba de vacío, causantes de su avería. Los problemas también fueron causados por los filtros instalados aguas abajo de las bombas de vacío de paletas rotativas, que servían para extraer el aceite de lubricación. El fluido creado debido a la unión con los vapores de aceite fenólicas y formaldehído, obturaba completamente los elementos filtrantes. Esto significaba que los elementos filtrantes tuvieran que ser reemplazados en intervalos muy cortos de tiempo de apenas una o dos semanas.

El equipo de vacío en Dynea Erkner, formado por las bombas de vacío de paletas lubricadas por aceite y el Roots, fue sustituido por un sistema de vacío Busch. El nuevo sistema consiste en dos bombas de vacío de tornillo Cobra cada una con un caudal de 400 m³/h y una bomba de vacío Roots Panda con un caudal de 2.000 m³/h. El sistema de control para el sistema de vacío está diseñado de tal manera que se consigue la misma velocidad que antes pero con equipos más pequeños, lo que se traduce en enormes ahorros de energía. El equipo anterior tenía una potencia instalada de 41 kW. El nuevo sistema de vacío de Busch se ejecuta con sólo 27,5 kW, lo que representa una reducción de más del 30 por ciento. Este sistema de vacío es completamente seco en su ejecución, lo que significa que no se requiere de aceite en las cámaras de compresión. Como resultado, ya no es necesario un separador de aceite, ni costes para recargas de aceite ni renovación de los filtros obstruidos.

El sistema se ajusta a la normativa ATEX (Ex II 2G IIB T3). El interior se define como zona 1; pero ninguna zona para el exterior, alrededor de la bomba de vacío. Sin embargo, el proceso sólo es relevante para ATEX durante la fase de puesta en marcha, ya que los vapores del disolvente pueden estar presentes en el sistema. En cualquier caso, el sistema inertiza durante la puesta en marcha, después de lo cual ya no hay ningún riesgo de explosión.

Según Dynea Erkner, desde que se encargó hace más de dos años, el sistema de vacío ha funcionado sin fallos y con muy poco mantenimiento requerido. En un comunicado, la compañía afirma: “Hasta ahora estamos muy satisfechos”. El sistema de vacío se mantiene y revisa por Busch una vez al año. Los cambios de aceite en los engranajes de la bomba de vacío se llevan a cabo por técnicos de la casa.