Erfolgsgeschichten
Elektrischer Dampf im Reinraum: Beheizung von Pflanzenextraktionsreaktoren ohne Verbrennung
Projektbeschreibung
Ein spanisches Pharmaunternehmen, das auf die Extraktion von Pflanzen spezialisiert ist, musste eine stabile und kontrollierte Temperatur in den Reaktoren seiner GMP-Anlage aufrechterhalten, um einen genauen und sicheren Extraktionsprozess zu gewährleisten.
Ursprüngliche Situation
Vor welche Herausforderungen hat uns der Kunde gestellt?
Der Kunde ist ein spanisches Pharmaunternehmen mit einer Produktions- und Extraktionsanlage für Gemüse im Südosten Spaniens.
Aus dieser Pflanze entwickelt, erforscht und produziert es pharmakologische Produkte und Heilpflanzenextrakte, die in der Pharma-, Kosmetik-, Lebensmittel- und Nutrazeutikbranche Anwendung finden.
Die Anlage verfügt über mehrere unabhängige Extraktionslinien, die mit ummantelten Reaktoren ausgestattet sind, in denen der Prozess der Fest-Flüssig-Extraktion von Wirkstoffen aus pflanzlichen Rohstoffen unter Verwendung verschiedener Lösungsmittel (Ethanol, hydroalkoholische Mischungen, Wasser, etc.) durchgeführt wird.
Der Kunde musste eine kontrollierte und stabile Temperatur in den Reaktormänteln während des Extraktionsprozesses erreichen und aufrechterhalten, um eine gleichmäßige und genaue Wärmeübertragung zu gewährleisten. Die wichtigsten Herausforderungen waren die folgenden:
- Präzise Temperaturkontrolle: Bei der Extraktion von Wirkstoffen müssen bestimmte Temperaturen für bestimmte Zeiträume eingehalten werden. Temperaturschwankungen können die Ausbeute des Extrakts und die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen.
- Kompatibilität mit der GMP-Umgebung: Das Werk ist nach der Good Manufacturing Practice (GMP) zertifiziert, die verlangt, dass alle Geräte für Reinraumumgebungen geeignet sind und aus korrosionsbeständigen und leicht zu reinigenden Materialien bestehen.
- Keine Verbrennung im Prozessraum: Die Verwendung von organischen Lösungsmitteln (Ethanol, Methanol) in der Nähe der Reaktoren schließt eine Lösung auf der Basis fossiler Brennstoffe aus.
- Geringer Platzbedarf: Der Generator musste im selben Prozessraum neben den Reaktoren installiert werden, was eine kompakte Ausrüstung erforderte und keinen separaten Kesselraum oder Abluftkamin erforderte.
- Einhaltung der Vorschriften: Die Anlage musste der Druckgeräteverordnung (RD 809/2021) entsprechen und vor dem entsprechenden Industrieregister legalisiert werden.
Lösung bereitgestellt
Von Giconmes ad hoc entwickelte Dampflösung
Vorgeschlagene Lösung
Giconmes entwarf und implementierte eine integrierte Lösung für die elektrische Dampferzeugung, die an die spezifischen Bedürfnisse der pharmazeutischen Anlage angepasst ist.
Elektrischer Dampferzeuger NGV6060
Es wurde ein Dampferzeuger der NGV-Serie mit den folgenden technischen Merkmalen ausgewählt:
- Modell: NGV6060
- Elektrische Leistung: 60 kW
- Dampfproduktionskapazität: 85 kg/Stunde
- Dampfart: Gesättigter Dampf (140° – 180°C)
- Materialien: Alle Komponenten aus rostfreiem Stahl AISI 316.
- Thermischer Wirkungsgrad: 99%.
- Direkte Emissionen: Null
Die Wahl der elektrischen Geräte war ausschlaggebend: Da es keine Verbrennung gibt, ist das Risiko einer Entzündung in einer Umgebung, in der organische Lösungsmittel vorhanden sind, völlig ausgeschlossen.
Darüber hinaus gewährleistet die Konstruktion aus rostfreiem Stahl AISI 316 die Kompatibilität mit den Hygiene- und Sauberkeitsanforderungen einer GMP-zertifizierten Anlage.
Dampfanlage und Verteilungsnetz
Giconmes führte die komplette Installation durch, die auch die folgenden Leistungen umfasste:
- Dampfrohrleitungsnetz vom Generator zu den Reaktormänteln, das so dimensioniert ist, dass Druckverluste minimiert werden und eine stabile Versorgung gewährleistet ist.
- Integrierte Wärmedämmung der gesamten Anlage und der Anschlüsse, wodurch Wärmeverluste reduziert und die Energieeffizienz des Systems verbessert werden. Die Wärmedämmung sorgt dafür, dass der Dampf die Verbrauchsstellen mit der erforderlichen Temperatur und Qualität erreicht.
- Abflusssystem für die korrekte Ableitung des Kondensats und die Aufrechterhaltung der Dampfqualität im gesamten Kreislauf.
- Flexible Verbindungen zu den Reaktoren, die an die bestehende Anlagenkonfiguration angepasst sind, ohne dass bauliche Veränderungen erforderlich sind.
Legalisierung im Industrieregister
Im Rahmen des Projekts kümmerte sich Giconmes um die Legalisierung der Anlage vor dem Industrieregister gemäß der Druckgeräteverordnung (Königliches Dekret 809/2021).
Dazu gehörten die Ausarbeitung des Installationsprojekts, die erforderliche technische Dokumentation (EG-Konformitätserklärung, Herstelleranweisungen, Installationszertifikat) und die Koordination mit der autorisierten Prüfstelle für die Inbetriebnahme.
Verwendete Technologie
- Elektrischer Dampferzeuger NGV6060 mit einer Leistung von 60 kW (85 kg/h gesättigter Dampf), aus Edelstahl AISI 316.
- Komplettes Dampfnetz zu den Reaktoren mit Kalorifuge, Kondensatableitersystem und flexiblen Anschlüssen in GMP-Anlage integriert.
HERAUSFORDERUNGEN
Wir erfüllen die Anforderungen unserer Kunden
Dampflösung für die Reinigung in einem spanischen Pharmaunternehmen. Wir haben die folgenden Ergebnisse erzielt:
Die präzise thermische Kontrolle in den Extraktionsreaktoren mit der Möglichkeit, die Temperatur durch Anpassung des Dampfdrucks zu regulieren, hat die Wiederholbarkeit und Qualität der gewonnenen Extrakte verbessert.
Eliminierung des Entzündungsrisikos im Prozessraum durch Ersetzen jeglicher verbrennungsbasierter Wärmequelle durch elektrische Technologie unter Einhaltung der Sicherheitsanforderungen in Gegenwart organischer Lösungsmittel.
Integration in eine GMP-Umgebung ohne Beeinträchtigung, dank der Konstruktion aus rostfreiem Stahl und der Abwesenheit von Gas- oder Partikelemissionen.
Kompakte Installation in der Nähe des Verbrauchsortes, ohne dass ein Kesselraum, ein Schornstein oder zusätzliche Infrastruktur erforderlich ist, wodurch die verfügbare Stellfläche optimiert wird.
Benötigen Sie eine maßgeschneiderte Lösung?
Wir helfen Ihnen bei der Festlegung der Art der Installation, die Sie benötigen
Es gibt keine Schadstoffemissionen, die über die bei der Stromerzeugung entstehenden hinausgehen, so dass sie je nach Strommix neutral werden können. Elektrische Dampfkessel sind die Gegenwart und die Zukunft.
Perfekt. Sie wird sogar für maximale Effizienz empfohlen. Es gibt kein Problem mit der Fernsteuerung, solange die geltenden Vorschriften eingehalten werden.
Ein Dampferzeuger ist ein unter Druck stehendes Gerät, das zusammen mit dem dazugehörigen Rohrleitungsnetz gemäß der im Königlichen Dekret 809/2021 vom 21. September veröffentlichten Verordnung einer behördlichen Kontrolle und ergänzenden technischen Anweisungen unterliegt. Seine Wartung ist in einen Teil der einfachen Einhaltung durch den Eigentümer unterteilt:
- Sie kennen die Gebrauchsanweisungen des Herstellers, die Sicherheitsvorkehrungen und die Wartungsvorschriften und wenden diese an.
- die Anlage nicht in Betrieb zu nehmen oder den Betrieb von Druckgeräten zu verhindern, wenn die Anforderungen der Verordnung nicht eingehalten werden.
- Halten Sie mindestens die folgenden Unterlagen für das Druckgerät bereit, während es installiert ist: Konformitätserklärung, falls zutreffend, Bedienungsanleitung des Herstellers und, falls zutreffend, Installationszertifikat, zusammen mit anderen unterstützenden Unterlagen (falls zutreffend, Installationsprojekt, Bericht über die letzte regelmäßige Inspektion, Bescheinigungen über Reparaturen oder Änderungen am Gerät sowie alle anderen Unterlagen, die in der entsprechenden ergänzenden technischen Anweisung (ITC) dieser Verordnung gefordert werden). Zum Inhalt siehe Anhang IV der Verordnung. Diese Unterlagen müssen der zuständigen Stelle der Autonomen Gemeinschaft und den Unternehmen, die die Wartung, Reparatur oder regelmäßige Inspektion durchführen, zur Verfügung stehen.
- Verwenden Sie Druckgeräte innerhalb der vom Hersteller angegebenen Betriebsgrenzen und nehmen Sie sie aus dem Verkehr, wenn sie die erforderlichen Sicherheitsanforderungen nicht mehr erfüllen.
- Warten Sie Anlagen, Druckgeräte, Sicherheitszubehör und Kontrollvorrichtungen entsprechend den Betriebsbedingungen und den Anweisungen des Herstellers und überprüfen Sie sie mindestens einmal pro Jahr .
- Ordnen Sie regelmäßige Inspektionen gemäß den Bestimmungen von Artikel 6 der Verordnung an.
- Führen Sie ein aktuelles Verzeichnis der Druckgeräte der Kategorien I bis IV der RD 709/2015 vom 24. Juli oder der diesen Kategorien gemäß Artikel 3.2 der Verordnung gleichgestellten Geräte sowie ihrer Anlagen.
Es ist allgemein bekannt, dass sich Wasser bei Anwendung einer Wärmequelle ab dem Siedepunkt und bei atmosphärischem Druck in Dampf verwandelt. Ab diesem Punkt müssen wir je nach dem für die richtige Anwendung erforderlichen Sättigungsgrad des Dampfes den Druck erhöhen, um eine höhere Temperatur zu erreichen. Um die Temperatur und den Sättigungsgrad des Dampfes zu ändern, müssen wir immer den Druck ändern.
Es ist eine Druckeinheit, die 1Kg/cm2, 0,98 Atmosphären oder 14,50 PSI entspricht.
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