Kotlovi za hemijsku i farmaceutsku industriju

Za hemijsku, petrohemijsku i farmaceutsku industriju isporučujemo parne, vrelovodne i termouljne kotlove, generatore pare i električne kotlove za procesno zagrevanje, sterilizaciju i preciznu kontrolu temperature.

Svaki kotao projektuje se i proizvodi prema potrebnom kapacitetu, procesnim zahtevima, vrsti goriva i uslovima rada postrojenja.

Kotlovi za hemijsku i farmaceutsku industriju

Uloga pare i toplote u hemijskim i farmaceutskim procesima

U hemijskim i farmaceutskim postrojenjima toplota do procesa najčešće stiže posredno, preko pare, vrele vode ili termoulja. Para služi za zagrevanje reaktora, destilaciju, uparavanje, sušenje i stripovanje, kao i za sterilizaciju opreme i cevovoda. Reaktori se zagrevaju preko košuljica, dvostrukih dna ili unutrašnjih zmija, a isti fluid može da dovodi i odvodi toplotu, što je važno kod egzotermnih reakcija i višestepenih temperaturnih profila. Termoulje omogućava visoke radne temperature bez visokog pritiska u sistemu, pa se često bira za reaktore, procesne posude i destilacione kolone.

Šaržni i kontinualni rad različito opterećuju izvor toplote: šaržni donosi nagle promene opterećenja i česte cikluse zagrevanja i hlađenja, a kontinualni traži ravnomernu isporuku. Zato izbor između parnih kotlova, termouljnih kotlova i generatora pare zavisi od načina rada postrojenja, a ne samo od temperaturnog nivoa procesa. Jedan izvor toplote može da opslužuje i više potrošača preko zasebnih grana, od kojih svaka ima sopstveni regulacioni ventil.

Kvalitet pare, bezbednost i propisi

Farmaceutska industrija razlikuje klase pare prema nameni. Tehnološka (pogonska) para nastaje iz tretirane vode uz dodatke za zaštitu od korozije i koristi se samo za posredno zagrevanje. Para bez hemijskih dodataka i čista para zahtevaju sve čistiju napojnu vodu, a čista para pri sterilizaciji dolazi u direktan kontakt sa opremom i proizvodom. Za velike parne sterilizatore najčešće se poziva EN 285, koji kvalitativno ograničava suvoću pare, nekondenzujuće gasove i pregrejanost. Čista para se obično proizvodi u posebnom generatoru čiste pare, u kome tehnološka para služi samo kao grejni medijum i nikada ne dolazi u dodir sa čistom parom.

Kod termouljnih sistema ključni kriterijum je tehnička zaptivenost, koju obrađuje DIN 4754: zavareni spojevi, malo prirubnica, hermetički zaptivene pumpe, odzračni i sigurnosni vodovi izvedeni na bezbedno mesto van objekta i redovna analiza ulja. U EU hemijski pogoni mogu spadati pod Direktivu 2012/18/EU (Seveso III), koja traži politiku sprečavanja udesa, a za veće pogone i izveštaj o bezbednosti. Oprema pod pritiskom podleže PED 2014/68/EU; važeće propise i sertifikate treba dogovoriti na početku projekta.

Gorivo, energija i održivost

Dekarbonizacija procesne toplote u hemijskoj industriji ima više puteva. Direktna elektrifikacija se često navodi kao najjednostavnija, ali troškovi i infrastruktura ostaju ograničenja, a isplativost zavisi od odnosa cene električne energije i goriva i od cene ugljenika. Toplotne pumpe i kompresori pare mogu da nisko-temperaturnu otpadnu toplotu podignu na nivo pare. Tamo gde procesni gasovi nose iskoristivu toplotu, kotlovi utilizatori otpadne toplote pretvaraju je u paru, pa se električni kotlovi, rekuperacija i klasični kotlovi na gas ili tečno gorivo razmatraju zajedno.

Biomasa se u industriji koristi uglavnom na nižim temperaturnim nivoima i traži pouzdano snabdevanje, skladišni prostor i kontrolu kvaliteta goriva. Za postojeće gasne pogone moguće je hibridno rešenje, sa kotlom na čvrsto gorivo za osnovno opterećenje i gasnim kotlom za vršne potrebe. Ako dimni gasovi dolaze u direktan kontakt sa materijalom, njihov sastav je presudan; posredno zagrevanje to pitanje ne otvara. Logistika goriva, skladištenje i kontrola kvaliteta dodaju složenost koju treba proceniti već u fazi projektovanja.

Šta definisati pri izboru kotla

Izbor kotla u hemijskom ili farmaceutskom pogonu polazi od procesa, a ne od kotla. Pre izrade ponude treba razjasniti tačke ispod, jer one određuju tip kotla, izvedbu i obim prateće opreme. Postupak je opisan u vodiču kako izabrati industrijski kotao. TIPO Kotlogradnja kotlove izrađuje po meri, prema zahtevima investitora. Te odgovore najbolje je zabeležiti u tehničkom zadatku, jer se na njima zasniva svaka dalja odluka o izvedbi, standardima i obimu isporuke.

  • Profil potrošnje: šaržni ili kontinualni rad, vršna opterećenja i broj potrošača
  • Nosilac toplote: para, vrela voda ili termoulje, prema temperaturnom nivou procesa
  • Kvalitet pare i napojne vode, uključujući i to da li se čista para proizvodi u posebnom generatoru; videti pripremu vode
  • Gorivo ili energent, njegova dostupnost i skladištenje, kao i plan dekarbonizacije
  • Rezerva, primenjivi standardi, klasifikacija ugroženih zona i raspoloživ prostor

Primena

Industrijski parni kotlovi

Hemijska i procesna industrija
procesna para i procesno zagrevanje
Hemijska i petrohemijska industrija
procesno zagrevanje, kontrola temperature i proizvodni procesi
Farmaceutska industrija
sterilizacija, procesna para i kontrolisani procesi

Vrelovodni kotlovi

Hemijska i procesna industrija
procesno zagrevanje i kontrola temperature
Hemijska i petrohemijska industrija
kontrola temperature i procesno zagrevanje

Termouljni kotlovi

Hemijska i petrohemijska industrija
zagrevanje reaktora, procesnih posuda i destilacionih kolona
Farmaceutska industrija
procesi sa stabilnom i preciznom kontrolom temperature

Električni kotlovi

Farmaceutska industrija
sterilni procesi i precizna kontrola parametara
Hemijska industrija
procesna para, topla voda i posebni tehnološki procesi

Generatori pare, brzoparni kotlovi

Farmaceutska industrija
sterilni procesi i priprema opreme
Hemijska industrija
zagrevanje procesa, reaktora i tehnoloških linija

Kotlovi utilizatori otpadne toplote

Hemijska industrija
procesna para iz otpadne toplote procesnih gasova
Petrohemijska industrija
povraćaj energije iz procesnih i dimnih gasova

Često postavljana pitanja

Kada izabrati termouljni kotao umesto parnog?

Kada proces traži visoke i precizno regulisane temperature, a ne želite rad pod visokim pritiskom: termoulje prenosi toplotu na visokim temperaturama pri niskom pritisku, bez isparavanja i pripreme vode.

Koji fluid za prenos toplote izabrati: vodu ili termoulje?

Izbor zavisi od potrebne radne temperature i zahteva tehnološkog procesa. Voda je odgovarajući izbor za sisteme grejanja i procese koji rade na nižim temperaturama. Termoulje se bira kada proces zahteva više i stabilne temperature, preciznu regulaciju i prenos toplote bez visokih pritisaka karakterističnih za vodene sisteme na uporedivom temperaturnom nivou. Konačno rešenje određuje se prema potrebnom kapacitetu, radnoj temperaturi, pritisku i uslovima rada postrojenja.

Koja goriva koristi termouljni kotao?

Tečna i gasovita goriva (model TKT-TU), čvrsta goriva i biomasu ili električnu energiju (model VAT-V-TU) tamo gde se ne žele dimni gasovi ni gorionik.

Koji standardi se primenjuju na parne kotlove?

EN 12953 za blok kotlove, EN 12952 za ekranske kotlove, EN 13445 za posude pod pritiskom, EN 13480 za cevovode, a za izvozna tržišta ASME BPVC i AD 2000. Oprema pod pritiskom nosi CE znak prema PED direktivi 2014/68/EU.

Koja je razlika između blok i ekranskog parnog kotla?

Blok (plameno‑dimnocevni) kotao ima veliku vodenu zapreminu, gradi se prema EN 12953 i pogodan je za male i srednje kapacitete i stabilan rad. Ekranski (vodocevni) kotao ima malu vodenu zapreminu, gradi se prema EN 12952 i koristi se za veće kapacitete, više pritiske i pregrejanu paru.

Može li se čista para za sterilizaciju dobiti direktno iz industrijskog parnog kotla?

U pravilu ne direktno. Čista para za direktan kontakt nastaje u posebnom generatoru čiste pare iz prečišćene napojne vode, bez dodataka, dok para iz kotlarnice služi samo kao grejni medijum i ne dolazi u dodir sa čistom parom. Kotao je zato deo lanca proizvodnje čiste pare. Tačne zahteve određuju važeći standardi i GMP zahtevi samog pogona.

Šta znači tehnička zaptivenost kod termouljnih sistema?

To je projektni kriterijum prema DIN 4754: sistem se izvodi tako da se curenje ne očekuje, uz zavarene spojeve gde god je moguće, hermetičke pumpe i sigurnosne vodove izvedene na bezbedno mesto van objekta. Od stepena zaptivenosti zavisi da li se prostor klasifikuje kao ugrožen eksplozivnom atmosferom, pa to treba razjasniti na početku projekta sa službom bezbednosti.

Može li se procesna toplota u hemijskom pogonu obezbediti električnom energijom?

Može. Električne tehnologije se često navode kao najjednostavniji put dekarbonizacije procesne toplote, uključujući električne kotlove i toplotne pumpe koje otpadnu toplotu podižu na nivo pare. Isplativost zavisi od odnosa cene električne energije i goriva, cene ugljenika i raspoložive mrežne infrastrukture, pa se procenjuje posebno za svaki pogon.

Standardi po kojima projektujemo i proizvodimo

TIPO Kotlogradnja projektuje i proizvodi kotlove i kompletna kotlovska postrojenja prema zahtevima investitora, vrsti goriva, kapacitetu i radnom režimu. Proces obuhvata analizu zahteva, predlog rešenja, izradu ponude, konstruisanje, nabavku materijala, proizvodnju, montažu, ispitivanje i puštanje u rad. Bez obzira na složenost projekta ili tržište, oprema se projektuje i proizvodi u skladu sa evropskim i međunarodnim standardima, uključujući EN 12952, EN 12953, EN 13445, EN 13480, ASME BPVC i AD 2000, u skladu sa projektnom dokumentacijom i zahtevima investitora.

Imate projekat u planu?

Predstavite nam svoje zahteve, a naš tim će sagledati projekat i predložiti odgovarajuće tehničko rešenje.