Viele Menschen haben noch nie von Triethylaluminium (TEAL) gehört, aber es spielt eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Produkten, die Menschen täglich sehen und berühren können. TEAL ist eine Organoaluminiumverbindung (Kohlenstoff und Aluminium), die zur Herstellung von Kunststoffen mit hoher und niedriger Dichte, Gummi, Arzneimitteln, Halbleitern und Polymeren verwendet wird, die für „Fettalkohol“ in Reinigungsmitteln und Handdesinfektionsmitteln benötigt werden.
Polymere funktionieren, indem sie einzelne Moleküle (oder Monomere) zu größeren Ketten kombinieren, aus denen Produkte hergestellt werden können. Bei organischen Polymeren besteht das Rückgrat dieser Ketten aus Kohlenstoff und organometallischen Verbindungen wie TEAL. Diese Verbindungen liefern den Kohlenstoff, der für die Polymerisationsreaktion benötigt wird. Bei der Herstellung einiger der gängigsten Kunststoffe kann die Kombination von TEAL und Titantetrachlorid Ziegler-Natta-Katalysatoren erzeugen. Dies ist der Katalysator, der benötigt wird, um eine chemische Reaktion auszulösen, die zu einer hochlinearen Olefinpolymerisation zur Herstellung von Polyethylen und Polypropylen führt.
Jede Fabrik, die TEAL lagert oder verarbeitet, sollte auf die Flüchtigkeit der Chemikalie achten. TEAL ist pyrophor, was bedeutet, dass es bei Kontakt mit Luft brennt. Tatsächlich ist die starke Reaktion dieser Chemikalie mit kryogenem flüssigem Sauerstoff einer der Gründe für ihre Verwendung als Raketenzünder der ersten Stufe des SpaceX-Programms. Nur eines sei gesagt: Beim Umgang mit dieser Substanz ist äußerste Vorsicht geboten. Für Kunststoffhersteller, die diese Chemikalie täglich pumpen, können nur Pumpen verwendet werden, die speziell für diese Anwendung entwickelt wurden. Es muss besonders darauf geachtet werden, dass der Katalysator während der Verarbeitung nicht der Luft ausgesetzt wird.
Bei der Auswahl einer Pumpe für TEAL-Anwendungen ist Genauigkeit von größter Bedeutung. Jeder chemische Prozess folgt einer bestimmten Formel. Das Einspritzen von zu vielen oder zu wenigen Hauptbestandteilen führt nicht zu den gewünschten Ergebnissen. Dosierpumpen, die die erforderliche Menge an Chemikalien gezielt einspritzen können (mit einer Genauigkeit von +/- 0,5 %), sind die erste Wahl für TEAL-Anwendungen von Chemieherstellern.
In Bezug auf Durchfluss und Druck wird TEAL normalerweise mit einem Volumen von weniger als 50 Gallonen pro Stunde (gph) und einem Druck von weniger als 500 Pfund pro Quadratzoll (psig) gemessen, was im Bereich der meisten Dosierpumpen liegt. Der wichtigste Teil des Polymerisationsprozesses ist die vollständige Einhaltung der Vorschriften des American Petroleum Institute (API) 675 sowie Genauigkeit und Zuverlässigkeit. TEAL bevorzugt Pumpen mit einem Flüssigkeitsende aus Edelstahl 316, einem Kugelhahn und Sitz aus LSS 316 sowie einer Membran aus Polytetrafluorethylen (PTFE), um die Lebensdauer dieser gefährlichen Chemikalie zu verlängern.
Sicherheit und Zuverlässigkeit Die hydraulisch angetriebene Membrandosierpumpe (HAD) kann jahrzehntelang zuverlässig arbeiten und hat eine lange mittlere Betriebsdauer zwischen den Wartungsarbeiten (MTBR). Dies ist hauptsächlich auf die Konstruktion der Pumpe zurückzuführen. Im Flüssigkeitsende sind Volumen und Druck der Hydraulikflüssigkeit auf einer Seite der Membran gleich dem Druck der Prozessflüssigkeit auf der anderen Seite, sodass die Membran ein Gleichgewicht zwischen den beiden Flüssigkeiten aufrechterhält. Der Kolben der Pumpe berührt die Membran nie, er bewegt das Hydrauliköl in die Membran und bewirkt, dass sie sich ausreichend biegt, um die erforderliche Menge an Prozessflüssigkeit zu bewegen. Diese Konstruktion eliminiert die Belastung der Membran und hat eine längere Lebensdauer.
Obwohl Langlebigkeit wichtig ist, muss Zuverlässigkeit ohne Leckagen Vorrang haben. Dosierpumpen für TEAL-Anwendungen sollten mit integrierten Rückschlagventilen ausgestattet sein, um potenzielle Leckagen zu minimieren. Die externe 4-Bolzen-Zugstange sorgt für eine festere und zuverlässigere Rohrverbindung. Über einen längeren Zeitraum können externe Vibrationen der Rohrverbindung zu Leckagen und größeren Pumpenproblemen führen.
Die PTFE-Membran hat sich beim Pumpen von TEAL bewährt. Diese Pumpen sollten eine Doppelmembran mit Leckerkennungsfunktion haben, wie z. B. ein Druckmessgerät oder eine Kombination aus Druckmessgerät und Schalter, um vor möglichen Problemen zu warnen.
Als dritte Schutzschicht verhindert die Stickstoffschicht im Hydraulikgehäuse und Getriebe, dass die pyrophore Flüssigkeit mit der Luft in Berührung kommt.
Wartung Das Rückschlagventil der Dosierpumpe, die 365 Tage im Jahr mit 150 Hüben pro Minute läuft, öffnet und schließt sich mehr als 70 Millionen Mal im Jahr. Das Standardwartungs- oder KOP-Kit (Keep Pumping) enthält die zum Ersetzen des Rückschlagventils der Pumpe erforderlichen Teile, darunter auch Membranen, O-Ringe und Dichtungen. Im Rahmen der vorbeugenden Wartung sollte auch das Hydrauliköl der Pumpe gewechselt werden.
Die Nachfrage nach Kunststoffen für persönliche Schutzausrüstung (PSA) gepaart mit niedrigen Ölpreisen, die die Rohstoffkosten senken, führt zu einer erhöhten Produktion und dem Bedarf an dosierten flüchtigen Katalysatoren (wie TEAL).
Jesse Baker ist der kommerzielle Leiter der Vertriebs-, Produktmanagement-, Entwicklungs- und Kundendienstteams von Pulsafeeder. Sie erreichen ihn unter jbaker@idexcorp.com. Weitere Informationen finden Sie unter www.pulsafeeder.com.
Veröffentlichungszeit: 20. Januar 2021
