Así asegura amixon® los procesos inertizados en el mezclado de productos químicos reactivos

La inertización mediante técnica de vacío

Al mezclar, secar y sintetizar productos químicos reactivos, la inertización del espacio de proceso es un principio de protección esencial. Los mezcladores, mezcladores de vacío y reactores secadores-mezcladores de amixon® pueden ejecutarse estancos al vacío. De ese modo, la atmósfera presente en la cámara de mezclado puede evacuarse primero y sustituirse después de forma selectiva por un gas inerte.

Como gases inertes se consideran, en función del producto, del procedimiento y del concepto de seguridad, por ejemplo nitrógeno, dióxido de carbono o gases nobles. El objetivo consiste en reducir de forma duradera el contenido de oxígeno en el espacio de proceso por debajo de la concentración límite de oxígeno determinante para el sistema de sustancias en cuestión. Por debajo de esa concentración no puede formarse ninguna atmósfera explosiva de combustible, oxígeno y gas inerte. Sin embargo, la concentración límite de oxígeno no es una constante universal de la sustancia: debe determinarse para la combinación concreta de producto, en su caso vapor de disolvente y gas inerte empleado, bajo condiciones de ensayo definidas.

La inertización como sistema global

La eficacia de la inertización no depende únicamente de la elección del gas inerte. Son decisivos los datos característicos de protección contra explosiones de las sustancias empleadas, la estanqueidad de todo el aparato incluidas la alimentación, la descarga y la periferia conectada, el modo de operación, así como una técnica adecuada de medición, control y vigilancia.

Los aparatos de amixon® pueden ejecutarse como sistemas de proceso cerrados. A ello pertenecen las cámaras de mezclado soldadas sin juntas, los órganos mezcladores apoyados arriba sin paso de eje inferior, así como las puertas de inspección y mantenimiento con junta estática OmgaSeal®. Según la tarea, estas conexiones pueden ejecutarse estancas al gas, estancas al vacío y resistentes a la presión o al golpe de presión. La larga experiencia de amixon® en el procesamiento de polvos exigentes, masas de reacción y productos pastosos respalda el desarrollo de conceptos de aparato y de seguridad referidos a la aplicación. La inertización no se considera una medida aislada, sino parte de un sistema global cerrado y coordinado desde el punto de vista de la seguridad.

Una inertización segura exige además un procedimiento coordinado en la alimentación, la evacuación, la adición de gas inerte, la compensación de presión, la descarga y la limpieza. El contenido de oxígeno debe registrarse y vigilarse de forma fiable en un punto adecuado. Además, se requiere una reserva de seguridad suficiente entre la concentración de oxígeno medida en servicio y la concentración límite de oxígeno determinada experimentalmente.

Evaluar con seguridad las mezclas híbridas

Requieren especial atención las llamadas mezclas híbridas. Surgen cuando en el espacio de proceso están presentes al mismo tiempo polvo combustible y gases combustibles o vapores de disolvente. Tales mezclas pueden presentar una sensibilidad a la ignición y una violencia de explosión claramente mayores que el polvo o el gas por separado. Incluso pueden ser explosivas aunque tanto la concentración de polvo como la de gas o vapor se sitúen por debajo del respectivo límite inferior de explosión.

Para las mezclas híbridas solo son posibles afirmaciones de validez general en medida limitada. La evaluación de seguridad debe basarse por ello en las sustancias realmente empleadas, en los rangos de concentración, las temperaturas, las presiones y los estados de operación. En la literatura técnica de acceso público hay bastantes menos datos contrastados para mezclas híbridas que para polvos puros o mezclas puras de gas y aire.

Según la tarea pueden ser necesarios, por tanto, ensayos de explosión específicos. En ellos pueden determinarse, entre otros, la presión máxima de explosión pmax, la velocidad máxima de aumento de presión, así como valores KSt equivalentes para la mezcla híbrida. Estas magnitudes características son bases importantes para juzgar los potenciales de riesgo y dimensionar correctamente medidas como el diseño resistente a la presión, el alivio de presión o el desacoplamiento resistente a explosiones. Para explosiones de polvo puras, pmax y KSt se determinan en procedimientos de laboratorio normalizados como medida de la violencia de la explosión; en las mezclas híbridas, los ensayos específicos del producto son especialmente importantes.

Evitar fuentes de ignición y limitar las consecuencias

Junto a la evitación de atmósferas explosivas mediante la inertización, la evitación de fuentes de ignición eficaces forma parte del concepto de protección. Las herramientas mezcladoras de amixon® pueden operarse con bajas velocidades de giro. Si el concepto de proceso lo exige, la velocidad periférica puede limitarse a menos de 1 m/s. Esto reduce las solicitaciones mecánicas y puede disminuir el riesgo de sucesos de fricción, impacto o chispa capaces de provocar la ignición. La evaluación concreta de las fuentes de ignición sigue estando siempre referida a la aplicación. Comprende en particular las posibles cargas electrostáticas, el manejo de cuerpos extraños, el dimensionado de rodamientos y juntas, la vigilancia de la temperatura, así como la selección y ejecución de componentes eléctricos y mecánicos.

Si una atmósfera explosiva no puede excluirse con seguridad ni siquiera con un concepto de protección preventivo, puede ser necesaria una protección constructiva contra explosiones. Los aparatos de amixon® son realizables, según la tarea, resistentes a la presión o al golpe de presión. El dimensionado del aparato se orienta a los datos característicos determinados del sistema real de sustancias, en particular a pmax y KSt o a las magnitudes características correspondientes de la mezcla híbrida. Un alivio de la presión de explosión solo tiene sentido como parte de un concepto coordinado en su conjunto. Deben tenerse en cuenta, entre otros aspectos, la evacuación segura de presión y llamas, las posibles emisiones de polvo o de producto, el riesgo para las personas, la situación de instalación, así como las interacciones con filtros, tuberías y equipos de alimentación y descarga.

Funcionamiento seguro de los ensayos en amixon®

Antes de los ensayos con sustancias peligrosas tiene lugar en amixon® una conversación conjunta sobre seguridad. En ella se revisan las fichas de datos de seguridad, los datos característicos de protección contra explosiones disponibles, los posibles riesgos y las informaciones adicionales del cliente. Las sustancias peligrosas solo pueden enviarse a amixon® tras una autorización por escrito.

El centro de ensayos de amixon® permite preparar y realizar ensayos de mezclado, secados al vacío y reacciones de síntesis con productos originales en condiciones próximas a la realidad. Así pueden registrarse sistemáticamente las magnitudes de proceso relevantes e investigarse tempranamente las relaciones técnicas del procedimiento. Todos los datos de proceso importantes se registran digitalmente y se documentan en el informe de ensayo. Los resultados de los ensayos constituyen una base sólida para el dimensionado del aparato de producción, la fijación de límites de operación seguros, el cálculo de costes y la posterior conducción industrial del proceso.