Regenerering av Mixbed

Som tidligere nevnt i bloggen, brukes det mye damp i fabrikken. Damp brukes hovedsakelig til 3 ting; til å drive utstyr, for oppvarming og til å øke partialtrykket i gassen som skal «Crackes». Det sistnevnte kalles prosessdamp (uren damp), fordi den blir forurenset av hydrokarboner. Damp er vann i gassform og lages ved å varme opp vann til kokepunktet (100°C) ved 1 atm. For at dampen skal kunne brukes uten å ødelegge rør og annet utstyr må det være fryktelig rent.

Vannet som brukes i fabrikken kommer fra Norsjø. Vanninntaket ligger i Fjærekilen, 11 km i luftstrekning fra Rafnes. Ved inntaket finnes det et filter som filtrerer de største komponentene som gress, stein og fisk. Derfra går vannet i tunnel under bakken til Klor/VCM fabrikken på nordsiden av Rafnes. Fra Klor/VCM pumpes vannet videre til Noretyl.

Første steg til rent vann blir gjort i sandfiltrene, de består av 3 parallellkoblede filtre. Råvannet kommer fra pumper i anlegget, til toppen av filtrene med 9 bars trykk. Vannet prosesseres mellom totalt fem forskjellige sandtyper, det er fire lag med sand og ett lag med filtergrus. Dette tilsvarer en total masse på hele 15 tonn i hvert av sandfiltrene. I løpet av en time, vil det normalt «renses» 75-100 kubikkmeter. Ettersom mer og mer smuss setter seg i filteret, vil det tettes. For å kunne rense de mengdene som er nødvendig, må filtrene regenereres (renses), dette gjøres ved at vannet blir kjørt motsatt vei, og ned til Waste-Water (mekanisk og bio-renseanlegget). Etter sandfiltrene vil vannet være rent i den forstand at vi ikke har annet enn flytende væske, men det inneholder mye annet enn kun Dihydrogenmonoksid.

De tre sandfiletrene 

For at matevannet skal kunne brukes som damp, må det også være fritt for salter/ioner. Dette gjøres i Kation/Anion filtrene. Det finnes to «strenger» (A og B), som begge består av 3 filtre, et Kation-filter, et svakt Anion-filter og et sterkt Anion-filter.

·        Anion-filtrene renser vannet for negative ioner som; F-, Cl-, NO3-, SO4-, SiO- og SiO--.

·        Kation-filteret renser vannet for positive ioner som; Na+, K+, Ca++, Mg++.

Fra strengene går vannet innom et siste ionefilter som sikrer at ledningsevnen er lav og at det inneholder minimalt med salter, dette kalles mixbed. Dette filteret fungerer som kation- og anionfilter, men i samme «tank». Etter at vannet har prosessert igjennom mixbed, møter det kondensat som har blitt renset i kullfiltrene. De inneholder kull, noe som er veldig porøst og derfor absorberer hydrokarboner og annet veldig lett.

Slik ser massen inne i et sandfilter ut, med kull på toppen

Etter at det rensede vannet og kondensatet samles, går det til matevannstankene. Disse to tankene er et av 2 ledd for å fjerne O2 (oksygengass som finnes i vannet). Oksygenet blir ”tvunget” til å være i vannet ved hjelp av N2 ”puten” som ligger over vannet, dette forhindrer også at vannet tar til seg mer oksygen. Fra tankene går vannet i rør til ovnene, der blir vannet varmet i rørsløyfer i konveksjonssonen (øvre del av ovnen). Vannet vil ha en temperatur på ca. 100°C, før det blir sent til Deaeraoren sammen med kondensat fra VCM-fabrikken.

Virkemåte til en deaerator 

”En Deaerator er en enhet som er mye brukt for å fjerne av oksygen og andre oppløste gasser fra matevann til dampgenererkjeler” (sitat http://en.wikipedia.org/wiki/Deaerator). Den bruker i hovedsak vann og LP damp (damp med lav temperatur) for å ”flashe av” andre gasser som finnes i vannet. Vannet renner ned fra toppen av deaeratoren, gjennom hullplater, før den treffer dampen som blir tilsatt. Da vil gassene bli med den overlødige dampen ut til friluft. Grunnen til at man vil fjerne gasser som O2 og CO2 er at disse kan føre til korrosjon på rør og utstyr rundt om i fabrikken.

Til venstre er kullfiletrene, til høyre for den er Mixbed og en av strengene

Etter at det har blitt fjernet både salter og gasser, blir det tilsatt polyamine,før Matevannspumpene pumper vannet med 100 bar inn til videre dampproduksjon i kjel og ovner. Polyamine øker pHen i vannet, det vil få rørene til å reagere med oksygen og danne magnititt, som er svartrust. Dette ødelegger ikke rørene like mye som rødrust, som er den vanlige rusttypen, men danner et beskyttende lag som vil hindre at røret vil ruste i filler.

Ionebyttermassen befinner seg vanligvis stasjonært i en kolonne med dimensjoner fra ca. 1 cm i diameter og opp til diametre på 7 m og høyder på opptil 10 m. Kolonnen er utstyrt med silbunn, og et væskefordelingsarrangement på toppen. Væsken strømmer nedover i kolonnen. I tillegg kommer hjelpetanker med nødvendige ledninger, regenereringsvæske (oftest lut eller syre) og vann for vask. Renhet etter vask og renseeffekt kontrolleres oftest ved å måle pH og elektrisk ledningsevne.

En komplett ionebytterapparatur består gjerne av en anion- og kationbytter i serie. Den arbeider i sykler som omfatter regenerering, vask og arbeidsperiode. Det er også konstruert kontinuerlig arbeidende ionebytterapparatur med bevegelig masse, men apparatur av denne typen er kostbar og komplisert. Ved mixed bed-metoden blandes anion- og kationbytter. Ionebytterapparatur av denne typen kan fås for demineralisering av vann til husholdning, laboratorier m.m. De regenereres ikke.

Det finnes imidlertid industrielle mixed bed-ionebyttere som gir bedre rensing enn anion- og kationbytter i serie. Når massen er utbrukt, må anion- og kationpartiklene skilles og regenereres hver for seg, og så blandes igjen. Man har funnet praktiske måter å skille anion- og kationbytterpartiklene på som er basert på forskjell i spesifikk vekt eller kornstørrelse.

https://snl.no/ionebyttere/ionebytterapparatur

 Arbeidsoppgaver

Når vi regenererer enten en streng eller mixbed tilfører vi syre til kation og lut til svak og sterk anion. Dette blir gjort for å lade opp massen inne i filtrene, for deretter å skylle massen. Vi åpnet for lut fra luttanken og fylte syre i en egen doseringstank. Etter dette ble filteret stengt ut og regenereringen ble startet. På styresystemene til fabrikken finnes det programmer for regenerering og andre arbeidsoppgaver, denne ble satt på. Etter dette var det bare å følge prosedyren til den var ferdig. Ionevekslermassen tar opp de uønskede ionene, uten å bli brukt opp. Etter en stund vil de fylles med forurensninger og ledningsevnen vil bli høyere. Når man regenerer med lut og syre, vil H+ og H3O+ ionene fra syra bytte plass med de positivt ladede ionene som massen fanger opp og deretter aktiverer massen. Det vil si at H+/H3O+ ionene ionebyttes mot Na+/Ca+.

Fra luta vil Na+ ionene ta med seg forurensning i

massen (Cl-, SiO-, SiO--,  NO3-, SO4--).

OH- ionet tar ved reg. plass på massen og aktiverer massen.

 HMS

Farlige stoffer

• H2SO4- konsentrert svovelsyre 96%
• NaOH - natriumhydroksid 50%
• Polyamin -nøytraliserer sure komponenter og legger en beskyttende film på innsiden av rørene, således beskyttes rør og utstyr mot korrosjon.
• HT-damp 60 bar, overhetet til 430 grader
• HT-matevann 100 bar og 130 grader
• Aminer

Bruk av briller når man arbeider med NaOH og H2SO4, samt aminer. Når tankene fylles opp av tankbil, må overtrekksklær av PVC, kjemikaliehansker og beskyttelsesvisir benyttes. Det er eget avlukke for tanker med farlige stoffer.

Nyttige lenker

https://snl.no/matevannsoppberedning

https://snl.no/ionebyttere/ionebytterapparatur

https://snl.no/ionebyttere

https://snl.no/aktivkull

En oversikt over vannets kretsløp på Noretyl (laget for hånd)

https://snl.no/kjelstein