Ethylenoxid (EO) ist eine wichtige Chemikalie mit einer Vielzahl von Anwendungen als chemisches Zwischenprodukt und als Sterilisationsmittel. Zu den Derivaten von Ethylenoxid gehören Ethylenglykol, Amine, Lösungsmittel und Tenside. Als Sterilisationsmittel wird es zur Sterilisation von Medizinprodukten, Gewürzen und anderen Lebensmitteln verwendet. Seine Eigenschaften machen es nicht nur unentbehrlich, erfordern aber auch strenge Sicherheitsmaßnahmen. Wir nutzen unser fundiertes Know-how in den Bereichen Verbrennungs- und Emissionskontrolle, um sicherzustellen, dass das EO-Abfackeln sowohl effektiv als auch sicher ist.
Sicherheitsbedenken
Ethylenoxid stellt aufgrund seines breiten Entflammbarkeitsbereichs, seiner Toxizität und seines schnellen Zersetzungspotenzials bei der Temperatur – selbst in Abwesenheit von Sauerstoff – eine einzigartige Herausforderung bei der Verbrennung dar. Die Leitlinien des American Chemistry Council heben die Entflammbarkeitsrisiken von EO hervor, wobei die UEL zwischen 3 % und 100 % liegt.
Das Chemical Safety Board untersuchte einen Vorfall in einer Sterilisationsanlage im Jahr 2006, bei dem ein Strom mit niedriger Geschwindigkeit und hohem EO-Gehalt mit einem brennenden Brenner in Kontakt kam, durch die Rohrleitungen zurückblitzte und eine Explosion in der Sterilisationskammer verursachte. Dieser Vorfall unterstreicht, wie wichtig es ist, angemessene Gasgeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten und Ethylenoxid aus Luftquellen zu isolieren.
Bei
John Zink entwickeln wir EO-Fackeln mit mehreren Schichten bewährter Sicherheitsmaßnahmen. Unsere proprietäre Geschwindigkeitsdichtungs- und Flüssigkeitsdichtungstechnologie bietet wichtige Schutzmaßnahmen gegen Flammenrückschlagrisiken. Durch die Entwicklung von Lösungen, die sich an den Best Practices der Branche orientieren, bieten wir die Zuverlässigkeit und Leistung, auf die sich unsere Kunden verlassen. Zu den weiteren Schutzoptionen gehören neben unseren Standardlösungen die Verdünnung des Fackelgases und der Einbau einer Flammensperre. Jede Schutzmethode hat ihre Vorteile, die im Folgenden kurz beschrieben werden.
Velocity Seal
Der Zweck jeder Velocity Seal besteht darin, die Geschwindigkeit zu erhöhen, indem der Strömungsbereich in einem Abschnitt der Bördelspitze reduziert wird, der verhindert, dass Luft über diesen Punkt hinaus zurückströmt. Eine herkömmliche Velocity-Dichtung ist im Wesentlichen ein Konus, der den Spitzendurchmesser über eine kurze Distanz reduziert, aber eine John Zink EO-bewertete Dichtung ist eine proprietäre Konstruktion, die die Wahrscheinlichkeit eines EO-Rückschlags bei reduzierter Spülung reduziert. Die minimale Geschwindigkeit, die durch die EO-Dichtung aufrechterhalten wird, ist nicht nur hoch genug, um einen Luftrückstrom zu verhindern, sondern auch vor der hohen Flammengeschwindigkeit von EO zu schützen und die Ausbreitung eines Flammenrückschlags zu verhindern. Die für eine EO-Fackel spezifizierte Spülrate behält diese Mindestgeschwindigkeit bei und ist viel höher als eine empfohlene Husa-Fackelspülrate, die in vielen Branchen weit verbreitet ist. Diese Rate ist die Mindestrate, um die Sauerstoffkonzentration im Schornstein auf ein sicheres Niveau zu begrenzen – 6 % in 25 Fuß Entfernung vom Ausgang der Deponie. Bei Verwendung einer Geschwindigkeitsdichtung ist die Installation einer Backup-Spülquelle erforderlich.
Liquid Seal
Eine Flüssigkeitsdichtung kann als Flammensperre fungieren und wird typischerweise als Backup für die Geschwindigkeitsdichtung verwendet. In der Flüssigkeitsdichtung wird das Gas durch ein getauchtes Lochblech geblasen, wodurch durchgehende Strömungskanäle durch die Flüssigkeit vermieden werden. Ohne einen kontinuierlichen Strömungsweg des Gases kann sich die Flammenfront nicht weiter ausbreiten. Die Flüssigkeitsdichtung muss gut gewartet werden, um wirksam zu sein, und aus diesem Grund empfiehlt der American Chemistry Council zwei Flüssigkeitsdichtungen oder eine Flüssigkeitsdichtung und eine andere Schutzmethode in Reihe für ein sicheres EO-Abfackeln.
Verdünnung
Der EO-Strom kann mit einem inerten oder Methan verdünnt werden, bis die Konzentration niedrig genug ist, um kein Flashback-Problem mehr zu verursachen. Der Einsatz von Methan sorgt für die Beibehaltung des Heizwertes und erfordert eine geringere Zugabe von Volumenprozent als Stickstoff. Diese Art von System erfordert eine Möglichkeit, zu erkennen, wann ein EO-Abfackelereignis auftritt, bevor das Gas die Fackel erreicht. Darüber hinaus muss das Verdünnungssystem zuverlässig sein und schnell reagieren.
Flammensperre<
p style="margin-left: 20px">Flammensperren können in der Fackelleitung installiert werden, um die Ausbreitung der Flamme in die Leitung zu verhindern. Die Flammensperre arbeitet nur für einen begrenzten Zeitraum, bevor sie ihre Wirksamkeit verliert und ein Inertgas in den Fackelkopf injiziert werden müsste. Flammensperren sind in der Regel Geräte mit hohem Druckabfall und daher möglicherweise nicht für alle Anwendungen geeignet.Überlegungen zum Systemdesign
Das Design eines sicheren EO-Systems beginnt lange vor der Abfackel, und mehrere Punkte sollten berücksichtigt werden. Zunächst sollten sauerstoffhaltige Ströme aus hochkonzentrierten, EO-haltigen Strömen isoliert werden. Dies erfordert wahrscheinlich zwei Flare-Header und Spitzen für die verschiedenen Streams. Zweitens ist die hydraulische Kapazität einer EO-Fackel aufgrund der erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen begrenzt. Große Entlastungskoffer passen möglicherweise nicht in eine EO-Fackel, und selbst wenn dies der Fall ist, ist die Fackel ineffizient. Durch die Ausrichtung von Fällen mit hohem EO auf eine dedizierte Fackel optimieren die Kunden die Leistung des Systems und verlängern die Lebensdauer der Fackel, wodurch die langfristigen Wartungskosten gesenkt und die Gesamteffizienz des Systems verbessert werden. Schließlich sollte die Versorgungskapazität des Standorts frühzeitig bewertet werden, da erhöhte Spülraten und/oder Verdünnungsstrategien zu einem viel höheren Verbrauch führen können als bei einer typischen Fackel.
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