Abwasserbehandlung mit Aktivkohle

Problemstellung:

Aktivkohle wird eingesetzt zum Binden reaktiver Bestandteile des Abwassers.
Je nach Aufgabenstellung kann die Aktivkohledosierung kontinuierlich ab BigBag oder Silo, diskontinuierlich aus Säcken oder nur in Fällen dringenden Bedarfs (Havarie) erfolgen.

ystral Verfahrenstechnik:

• Die Aktivkohledosierung auf Basis der ystral Conti-TDS kann als vollautomatische Station ausgeführt werden.
  Die Aktivkohle wird dann zum Beispiel direkt ab BigBag gesaugt.
• Alternativ können diskontinuierlich Aktivkohlesuspensionen hergestellt werden, indem mittels ystral Conti-TDS oder ystral TDS-Saugmischer jeweils eine vorgegebene Pulvermenge in die entsprechende Wasservorlage in einem Suspensionsbehälter eingesaugt wird.
• Als Havariemaschine hat sich die ystral Conti-TDS in einer Ausführung auf Rollen bewährt.
• Die Maschine ist komplett mit Schaltschrank und Automatikarmaturen ausgestattet.
  Sie wird im Bedarfsfall an den jeweiligen Einsatzort herangefahren und saugt Aktivkohle staubfrei ab Sack direkt ein.
  Die Aktivkohle wird vollständig benetzt und es gibt kein Aufschwimmen oder Ausstauben auf der Flüssigkeitsoberfläche.

Vorteile:

• Staub- und verlustfreie Arbeitsweise
• Vollständige Benetzung
• Optimaler Pulveraufschluss und damit maximale Wirksamkeit der Aktivkohle

Direktneutralisation von Abwasser

Problemstellung:

Zur Direktneutralisation von Abwasser werden zum Beispiel. Kalkhydrat, Kalksteinmehl oder Weißfeinkalk verwendet.
Die Steuerung der zugesetzten Kalkmenge erfolgt über den pH-Wert des Abwassers. Der pH-Wert verändert sich ständig, so daß ein entsprechender Regelkreis aufgebaut werden muß.

ystral Verfahrenstechnik:

• Mittels der ystral Conti-TDS kann Kalk direkt Inline in einen Wasserstrom eingesaugt werden.
  Die ystral Conti-TDS saugt ständig einen Luftstrom in das Abwasser.
  In diesen Luftstrom wird mittels Förderschnecke Kalk dosiert. Die Dosiergeschwindigkeit wird über den pH-Wert gesteuert.
  Der Kalk wird sofort vollständig benetzt und gelangt als Suspension in den Abwasserstrom.
• Alternativ kann in einem Suspensionsbehälter eine Suspension konstanter Konzentration mittels der ystral Conti-TDS erzeugt werden.
  Diese Suspension wiederum wird direkt in den Abwasserstrom eingeleitet.
  Die Dosiergeschwindigkeit der Suspension wird durch den pH-Wert geregelt.
• Prinzipiell sind beide Verfahren möglich, da jedoch die Dosierung einer flüssigen Suspension mit erheblich geringerem Aufwand realisiert werden kann, ist der zweiten Variante der Vorzug zu geben.

Vorteile:

• Staub- und verlustfreie Arbeitsweise
• Vollständige Benetzung
• Desagglomeration des Pulvers schon bei der Benetzung
• Automatische Funktion

Kunststoffbeschichtungen für Drahtgitter

Problemstellung:

Verarbeitet werden verschiedene Füllstoffe (Oxide, Silikate, Sulfate und Carbonate), die in Weichmacher eingetragen, benetzt und dispergiert werden müssen.
Die Festkörperkonzentration ist in der Regel sehr hoch, das heißt bei entsprechenden Fertigungsmengen müssen sehr große Pulvermengen eingesaugt werden.
Werden zum Beispiel gesundheitsschädliche Bleipigmente verarbeitet, dann dürfen sie nur mit entsprechender persönlicher Schutzausrüstung verarbeitet werden.

ystral Verfahrenstechnik:

• Zum Einsatz kommt die ystral Conti-TDS-4, die an beliebige vorhandene Vorlagebehälter gekoppelt werden kann und die Pulverstoffe staubfrei einsaugt, vollständig benetzt und bis zur geforderten Partikelgröße dispergiert.
• Beim Eintragen pyrogener Kieselsäuren - wie Cab-O-Sil, Aerosil oder ähnlich - werden durch intensivere Benetzung, geringere Solvatisierung und bessere Ausnutzung der Rohstoffe gegenüber konventionellen Benetzungsverfahren, bei denen das Pulver auf die Flüssigkeit aufgeschüttet wird, höhere Viskositäten bei gleicher Konzentration erreicht.
• Die Verarbeitungszeiten werden erheblich verkürzt.
• Aufgrund der optimierten Benetzung und der anschließenden Dispergierung in der gleichen Maschine, können weitere Mahl- und Dispergierverfahren eingespart werden.

Saatgutbeschichtungsmassen

Problemstellung:

Zur Herstellung von Saatgutbeschichtungsmassen werden pulverförmige Füllstoffe, Wirkstoffe, Pigmente und Bindemittel in Flüssigvorlagen eingetragen.
Bestandteil und Aufbau der Beschichtung variieren bei den einzelnen Herstellern.
Generell besteht jedoch die Aufgabe, die verwendeten Pulverstoffe vollständig zu benetzen, homogen zu verteilen und intensiv zu dispergieren.
In der konventionellen Verfahrenstechnik sind dazu mehrere aufeinander folgende Verfahrensschritte notwendig.

ystral Verfahrenstechnik:

• Bei Einsatz der ystral Conti-TDS werden die Pulverstoffe sofort bei der Benetzung vollständig aufgeschlossen, dispergiert und homogen verteilt. Je nach Schaumneigung des verarbeiteten Produktes ist es zum Teil erforderlich, die zu verarbeitenden Produkte absolut falschluftfrei einzuarbeiten. In diesem Fall erfolgt die Absaugung nicht mittels Saugrohr und Saugschlauch aus Säcken, sondern aus Containern, Trichtern oder ähnlichen Gebinden.

Vorteile:

• Vollständige intensive staubfreie Benetzung und Dispergierung
• Keine Wirkstoffverluste
• Zum Teil höhere Wirksamkeit der verwendeten Pulverstoffe (höhere Viskosität)
• Geschlossener Prozessbehälter - der Bediener ist Ausgasungen oder Spritzern von Wirkstoffen nicht ausgesetzt
• Einsparung ganzer Prozessstufen, damit geringerer anlagentechnischer und Zeitaufwand

Unterbodenbeschichtungen, Wärmedämmassen, Antidröhnmassen

Problemstellung:

Die genannten Produkte zeichnen sich durch einen großen Anteil spezieller Füllstoffe und ein spezielles Fließverhalten aus.
Bei ihrer Applikation müssen sie in einer vorgegebenen Schichtdicke auf der beschichteten Oberfläche haften bleiben.
Alles, was über diese Schichtdicke hinausgeht, fließt ab. Deshalb müssen diese Produkte trotz ihres hohen Festkörperanteils eine ausgeprägte Thixotropie aufweisen.
Die verwendeten Thixotropiermittel (bentonitartige, talkumartige und ähnliche) haben je nach Dispersions- und Benetzungsgrad unterschiedliche Wirkung.
Je stärker sie bei der Benetzung dispergiert werden, um so höher ist ihre Wirksamkeit.

ystral Verfahrenstechnik

• Mittels der ystral Conti-TDS werden sowohl Füllstoffe als auch Thixotropiermittel staubfrei eingesaugt, vollständig benetzt und dispergiert.
• Die aufgeführten Produkte werden unter hoher Scherung dünnflüssig.
• Da die ystral Conti-TDS eine Maschine mit sehr hoher Schergeschwindigkeit ist, lassen sich alle genannten Produkte einwandfrei verarbeiten. Die Verarbeitung erfolgt staub- und verlustfrei. Die verschiedenen Pulverstoffe können mittels Saugrohr direkt ab Sack eingesaugt werden.
• Aufgrund ihrer ausgeprägten Strukturviskosität sind diese Produkte ideale Anwendungsgebiete für die ystral Conti-TDS-Technik.
• Da die Benetzung und Dispergierung unabhängig vom jeweiligen Bediener immer mit der gleichen von der Maschine vorgegebenen Geschwindigkeit erfolgt, ist auch die Qualität des Endproduktes immer konstant.
• Die Maschine kann problemlos in bestehende Anlagen integriert werden.

Aufarbeitung von Destillationsrückständen

Problemstellung:

Destillationsrückständen, zum Beispiel aus der Vitaminsynthese, enthalten zahlreiche verschiedene Rückstände.
Darunter können unter Umständen Teer oder auch Silikatbrocken sein.
Die Rückstände werden vorzerkleinert und in einem Lösemittelgemisch der Verbrennung zugeführt.
Damit die Suspension auf dem Transport zur Verbrennung nicht sedimentiert, wird sie mit hochdispersen pyrogenen Kieselsäuren - zum Beispiel Aerosil oder Cab-O-Sil - thixotropiert.

ystral Verfahrenstechnik:

Die Kieselsäuren werden direkt mittels ystral Conti-TDS in das verwendete Lösemittelgemisch eingesaugt. Die Maschine wird dazu einfach an die vorhandenen Suspensionsbehälter gekoppelt.

Vorteile:

• Staubfreie Arbeitsweise
• Kein Aufschwimmen von Aerosil auf der Flüssigkeitsoberfläche
• Kein Ausstauben aus der Flüssigkeit
• Höhere Viskositäten bei gleicher Kieselsäurekonzentration, optimierte Benetzung und bessere Ausnutzung der Kieselsäure
• Damit auch höhere Transportstabilität der Suspension

Entsorgung dioxinhaltiger Filterstäube und Gase

Problemstellung:

Die konventionelle Entsorgung dioxinhaltiger Stäube und Gase zum Beispiel aus Entsorgungsbetrieben oder Gießereien kostet diese Betriebe jährlich mehrere Hunderttausend Euro.

ystral Verfahrenstechnik:

• Auf Basis der ystral Conti-TDS wurden Verfahren entwickelt, mit denen die entsprechenden Filterstäube und Gase vollständig chemisch aufbereitet werden. Der nach der vollständigen naßchemischen Trennung anfallende Restmüll muß nicht als Sondermüll entsorgt werden.

Vorteile:

• Das in der ystral Conti-TDS erzeugte Prozessvakuum saugt Pulverstoffe, Stäube und Gase absolut rückstandsfrei in die Vorlageflüssigkeit.
  Zusätzliche Filtersysteme, Vakuumpumpen oder dergleichen, die wiederum Filterstäube oder Abluft erzeugen, werden nicht benötigt.
• Vollständige Benetzung direkt beim Einsaugen
• Aufgrund der Saugförderung kein Gefahrenpotential bei eventuell auftretenden Undichtigkeiten in der Saugleitung, weil in diesem Fall keine Gase oder Stäube austreten, sondern nur Umgebungsluft mit eingesaugt wird
• Extrem kurze Amortisationszeiten durch Vermeidung von Sondermüll
• Geschlossener Prozess
• Der Bediener ist Gasen oder Stäuben nicht ausgesetzt

Faserherstellung

Problemstellung:

In Polyamid, Polyester- oder Viskosefasern werden große Mengen Titandioxid verarbeitet.
Das Titandioxidpigment hat dabei die Aufgabe, die Faseroberfläche so zu strukturieren, dass einzelne Fasern nicht aneinander haften (Antiblocking).
Des weiteren beeinflusst es Farbe, Lichtstabilität und mechanische Eigenschaften der Fasern.

Hochwertige Fasern erfordern eine optimale Benetzung und Dispergierung des Titandioxides.
Die geforderten Feinheiten sind beispielsweise so hoch, dass eine normale Partikelgrößenanalyse zur Qualitätskontrolle nicht mehr ausreicht.
Es sind Filtertests erforderlich.
Bisher war es üblich, das Titandioxid zu benetzen, die erhaltene Suspension anschließend zu mahlen und zu zentrifugieren.

ystral Verfahrenstechnik:

• Mit Einsatz der ystral Conti-TDS läßt sich der gesamte Benetzungs- und Dispergierprozeß in einer Maschine realisieren. Das Titandioxid wird dabei direkt ab BigBag eingesaugt, sofort vollständig benetzt und anschließend bis zur geforderten Partikelgröße dispergiert.
• Mit einem der führenden Titandioxidhersteller für diesen Anwendungsbereich wurden gemeinsame Untersuchungen durchgeführt, in denen nachgewiesen wurde, dass:
  
  1. die geforderten Partikelgröße (Filtertestwerte) erreicht werden,
  2. die Partikeloberflächen im Vergleich zum konventionellen Mühlenverfahren wesentlich weniger geschädigt werden,
  3. die Einsaugung staubfrei erfolgt
  4. die Einsauggeschwindigkeit sehr hoch ist und damit ein erheblicher Vorteil gegenüber dem konventionellen Produktionsverfahren erreicht wird
• Die ystral Conti-TDS hat sich weltweit vielfach für dieses Anwendungsgebiet bewährt. Sie wird von einem führenden deutschen Titandioxidhersteller für die Faserherstellung empfohlen

Folien / Filme

Problemstellung:

Bei der Herstellung von Folien und Filmen wird unter anderem Titandioxid verarbeitet.
Das Titandioxid hat die Aufgabe, die Oberflächenstruktur der Filme und Folien so zu beeinflussen, dass einzelne Folienbahnen beim Aufwickeln nicht miteinander verkleben (Antiblocking).
Es hat einen Einfluss auf die optischen und die mechanischen Eigenschaften des Filmes bzw. der Folie.
Je nach Einsatzgebiet werden zum Teil sehr hohe Ansprüche an den Dispergiergrad des Titandioxides gestellt.
Bei konventionellen Verfahren wird das Titandioxid in die Flüssigvorlage eindispergiert, indem es meist aus Säcken auf die Flüssigkeitsoberfläche aufgeschüttet wird. Anschließend muss die vordispergierte Suspension häufig noch einmal mit einer Mühle bearbeitet werden.

ystral Verfahrenstechnik:

• Durch Einsatz der ystral Conti-TDS ist es möglich, das Pulver staubfrei direkt ab Sack in die Flüssigvorlage einzusaugen. Es wird beim ersten Kontakt mit der Flüssigkeit vollständig benetzt und sofort dispergiert.
• Nach beendetem Pulvereinzug wird weiter im Kreislauf dispergiert, bis die geforderte Partikelgröße erreicht ist.
• Die ystral Conti-TDS kann problemlos in bestehende Anlagen integriert werden.

Herbizide, Insektizide, Pflanzenschutzmittel

Problemstellung:

Wirkstoffe, Füllstoffe und pulverförmige Bindemittel sind absolut staub- und verlustfrei in die Flüssigvorlage einzutragen.
Speziell die zu verarbeitenden Wirkstoffe dürfen aus sicherheitstechnischen Gründen nicht in die Umgebungsluft gelangen.
Konventionelle Verfahren sind durch einen hohen anlagentechnischen Aufwand gekennzeichnet.
Pulverförderung, Benetzung, das Lösen und das Dispergieren werden in mehreren gekoppelten Verfahrensschritten nacheinander ausgeführt.
Die in der Absaugung anfallenden Filterstäube und Filter müssen entsorgt werden.

ystral Verfahrenstechnik:

• Durch Einsatz der ystral Conti-TDS lassen sich die pulverförmigen Stoffe staub- und verlustfrei mit nur einem System in die Flüssigvorlage einsaugen, vollständig benetzen und dispergieren.
• Beim Absaugen aus vorgewogenen Gebinden oder Pulvertrommeln kann der ganze Prozeß staubdicht ausgeführt werden. Beim Absaugen aus Säcken mittels Saugrohr und Saugschlauch muss natürlich auch berücksichtigt werden, dass das Aufschneiden und auch das Verdichten der entleerten Säcke staubfrei erfolgt.

Vorteile:

• Aus der Flüssigkeitsoberfläche staubt bei Einsatz der ystral Conti-TDS kein Pulver aus.
• Es bilden sich keine teilbenetzen Ränder an Behälterwand oder Rührerwelle.
• Vollständige Benetzung und Dispergierung.
• Die Maschine kann in bestehende Anlagen kombiniert werden.
• Dadurch, dass sie mit Prozessvakuum einsaugt, sind keine Vakuumbehälter oder zusätzlichen Vakuumpumpen erforderlich.
• Im Falle der Leckage einer Saugleitung würde lediglich Umgebungsluft mit eingezogen, Staub tritt nicht aus.

Faserfüllstoffe in Kunststoffen

Problemstellung:

Faserfüllstoffe haben in Kunststoffen vor allem Verstärkungs- und Armierungsfunktionen.
Es werden zu diesem Zweck verschiedene organische und anorganische Faserstoffe verwendet.
In der Regel sind jedoch neben Fasern auch noch weitere pulverförmige Füllstoffe und Pigmente zu verarbeiten.
Ein anderes Einsatzgebiet für Faserstoffe ist die Harzproduktion. Hier werden Faserstoffe dem flüssigen Harz als Filterhilfsmittel vor der Filtration zugesetzt.

ystral Verfahrenstechnik:

• Kurze Fasertypen (Kurzglasfasern, Cellulosefasern bis ca. 600 µm usw.) können mit der ystral Conti-TDS verarbeitet werden. Sie lassen sich mit dem Saugvakuum, das diese Maschine aufbaut, in die Flüssigkeit einsaugen. Der für den jeweiligen Fasertyp zu verwendende Saugrohr- und Saugschlauchdurchmesser muß experimentell ermittelt werden.
• In der ystral Conti-TDS erfolgt eine vollständige Benetzung und Dispergierung der Fasern.
• Da das Fließverhalten sowohl der unbenetzten Fasern als auch der mit Fasern gefüllten Suspension sehr stark variiert, sind in jedem Fall Vorversuche im ystral Technikum oder beim Kunden erforderlich.

Vorteile:

• Staub- und verlustfreie Arbeitsweise
• Vollständige Benetzung und Dispergierung in der Maschine
• Nachrüstung in bestehende Anlagen möglich

Lackharze, Laminierharze, Gelcoats, Spachtelmassen

Problemstellung:

In ungesättigte Polyesterharze werden hochdisperse pyrogene Kieselsäuren als Thixotropiermittel eingetragen. Je nach Anwendungsgebiet
(Laminieren, Coaten, Spachteln ...) unterscheidet sich die Kieselsäurekonzentration.
Häufig wird die hochdisperse Kieselsäure offen verarbeitet, das heißt sie wird in einen Dissolverbehälter aus Säcken eingeschüttet.
Dabei treten unangenehme Staubentwicklungen auf. Behälterwand und Rührerwelle tragen dicke teilbenetzte verklebte Schichten.
Diese Benetzungsmethode ist generell abzulehnen.

Zur Reduzierung der Staubentwicklung werden zum Teil auch spezielle Fördereinrichtungen für das Pulver eingesetzt.
Diese saugen das Pulver ein und bringen es staubfrei bis in einen geschlossenen Benetzungsbehälter.
Natürlich wird dabei exakt das gleiche Volumen, was man an Pulver und zum Transport erforderlicher Luft in den Behälter eingetragen hat, gleichzeitig aus diesem verdrängt, und zwar in Form von staub- und lösemittelhaltiger Abluft.
Da die Schüttdichte der hochdispersen Kieselsäuren extrem niedrig ist, ist das anfallende Staubvolumen sehr groß.

Das Problem der verklebten Pulverschichten an Behälterwand und Rührerwelle ist damit nicht gelöst.
Die Benetzung und Dispergierung braucht ihre Zeit, weil das leichte Pulver immer sehr lange auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt.
Es muß immer mit Staubabsauganlagen gearbeitet werden. Diese müssen für Lösemitteldämpfe mit Staubanteil ausgelegt sein (teuerste Ausführung).
Der in der Absauganlage anfallende Pulververlust fehlt im Endprodukt und ist schwer kalkulierbar.

ystral Verfahrenstechnik:

• Das Pulver wird staub- und verlustfrei direkt in die Flüssigkeit eingesaugt und dabei schnell und vollständig benetzt.
• Eingesetzt werden drei verschiedene Maschinentypen:

1) ystral TDS-Saugmischer zum staubfreien Pulvereintrag in die Flüssigkeit und gleichzeitig zum intensiven Mischen der
  Kieselsäuresuspension im Behälter
2) ystral TDS-Dispermix, der die Suspension zusätzlich dispergiert
3) ystral Conti-TDS als Inline-Maschine zur Aufstellung außerhalb des Behälters, die ihre gesamte installierte
  Maschinenleistung in Form von Dispergier- und Benetzungsarbeit in das Produkt einträgt

Bei Einsatz der ystral Conti-TDS wurden interessante zusätzliche Wirkungen beobachtet:

• Die Viskosität einer mit der ystral Conti-TDS hergestellten Kieselsäuresuspension war stets höher als die des konventionell hergestellten Vergleichsproduktes. Grund hierfür ist die optimierte Benetzungsmethode.
• Ungesättigte Polyesterharze enthalten Lösemittelanteile. Über der Flüssigkeitsoberfläche befindet sich eine mit flüchtigen Lösemittelanteilen angereicherte Atmosphäre. Wenn in diese Atmosphäre die hochdisperse Kieselsäure eingeschüttet wird, verbindet sie sich zum Teil aufgrund ihrer Affinität zu Lösemitteln mit diesen Dämpfen. Dieser so genannte solvatisierte Kieselsäureanteil hat veränderte Eigenschaften und ist nicht mehr am Aufbau der gewünschten Strukturviskosität beteiligt.
• Das heißt, beim konventionellen Verfahren muss immer ein größerer Kieselsäureanteil als erforderlich eingesetzt werden. Bei Lackharzen wirkt sich dies natürlich besonders nachteilig aus, da man eigentlich bestrebt ist, so wenig wie möglich von diesem Pulver einzusetzen, um keinen unerwünschten Mattierungseffekt zu erhalten.
• Zum anderen sind die Pulver teuer.
• Beim ystral TDS-Verfahren erfolgt die Benetzung unter Vakuum. Das Pulver wird direkt in die Flüssigkeit eingesaugt, sofort vollständig benetzt und dispergiert.
• Auf diese Weise erreicht man einen wesentlich höheren Ausnutzungsgrad der Pulverstoffe, und es wird speziell beim ystral Conti-TDS-Verfahren auch ein höherer Dispersionsgrad gegenüber konventionellen Verfahren erzielt.
• Das ystral TDS-Verfahren hat sich weltweit vielfach für die Verarbeitung von hochdispersen Kieselsäuren in Harzen bewährt.

Vorteile:

• Höhere Qualität als beim bisherigen Verfahren
• Staub- und verlustfreie Arbeitsweise
• Keine teilbenetzten Pulverschichten an Behälterdeckel, Behälterwand und Rührerwelle
• Pulver muss nicht vom Bediener in die Lösemittelatmosphäre des Behälters eingeschüttet werden
• Flexible Batchgrößen
• Kurze Amortisationszeit