Raffinerien

Wasser wird in der Industrie für unterschiedlichste Zwecke verwendet. Es wird u.a. zum Heizen, zum Kühlen, als Dampf zum Antrieb von Turbinen, als Reaktionsmedium und zur Reinigung eingesetzt. Je nach Anwendung bedarf es einer bestimmten Qualität.

Wassermanagement in Raffinerien

Wie in vielen anderen Industrien auch wird Wasser als Roh-, Hilfs- und/oder Betriebsstoff in einer Vielzahl von Prozessen verwendet. Wassermanagement und eine ausreichende Überwachung sind daher für eine effiziente und störungsfreie Produktion notwendig. Verunreinigungen oder Störungen im Prozess führen zu Ablagerungsprodukten und Korrosion, zu Transformationsprodukten im Wasserkreislauf (z.B. Disinfection By-Products) oder zu Produktverlusten und Verunreinigungen des Wasserkreislaufs. Die kontinuierliche Überwachung verschiedener Wasserströme nimmt daher eine besondere Stellung ein.

Especially in industrial plants of the upstream / exploitation sector, often explosive gasses, vapours and/or mist can be present. Any spark could cause an explosion. Nevertheless, online water analyzers are installed as close as possible to the process to ensure fast analyses. For this reason, special precautions must be taken.

Normally, the installation of analyzers is made in Ex-proof certified containers that meet the requirements of the respective Ex zone. However, the construction of such a container is expensive and in most cases, the access to these shelters is limited due to special safety precautions. Stand-alone analyzers that are directly equipped with Ex-proof housings remedy the situation.

In accordance with international regulations and standards (EN 60079-2:2011-11 and IEC 600079-2), LAR offers a wide range of tailor-made protection housings for their online water analyzers.

Wasserarten in der Industrie

Schematische Darstellung von Wasserarten in der Industrie
Schematische Darstellung von Wasserarten in der Industrie

Rohwasser

Um den Wasserbedarf zu decken, bedient sich die Industrie an Rohwasser aus Quellen, Oberflächenwässern oder Trinkwasserquellen. Je nach Einsatzgebiet muss das Wasser eine gewisse Qualität aufweisen, so dass u.U. eine Wasseraufbereitung erfolgen muss. Um die Qualität zu bestimmen und das Rohwassersystem vor Verunreinigungen zu schützen, ist die kontinuierliche Überwachung unumgänglich. Als Überwachungsparameter eignen sich der TOC (total organic carbon), CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) sowie Toxizität.

In Abhängigkeit von der Rohwasserquelle muss die Messtechnik mit unterschiedlichen Herausforderungen zurecht kommen. Quell- und Trinkwässer weisen eine deutlich höhere Reinheit als Oberflächenwässer auf, weshalb die Messtechnik auf niedrige Messbereiche ausgerichtet sein muss. Bei der Verwendung von Oberflächenwasser aus Flüssen und Seen können u.a. tierische und pflanzliche Rückstände (organisches Material) wie Algen, Bakterien oder Muscheln vorhanden sein. Die Messtechnik muss daher mit organischen Partikeln und insbesondere bei der Verwendung von Meerwasser mit hohen Salzgehalten zurecht kommen.

Aufbereitetes Wasser

Unter Berücksichtigung des Einsatzzwecks muss Rohwasser z.B. zu Kesselspeisewasser, Kühlwasser, Rein-/ Reinstwasser aufbereitet werden. Hierzu finden u.a. Sand- und Aktivkohlefilter sowie Entsalzung-, Entkalkungs- und Umkehrosmoseanlagen Anwendung. Im Anschluss an die jeweilige Aufbereitung wird die Qualität des Wassers überwacht, um mögliche Verunreinigungen des nachgeschalteten Wassersystems zu vermeiden und/ oder eine qualitative Produktion sicherzustellen.

Für das kontinuierliche Monitoring empfehlen sich Analysatoren, die speziell auf die Messung von reinen, partikelarmen Wässern ausgelegt sind.

Wasser-Dampf-Kreisläufe

Kesselspeisewasser wird zum Betrieb von Kesselanlagen verwendet. Im Allgemeinen wird das aufbereitete Wasser einem Dampferzeuger zugeführt. Ein Teil des dort produzierten Dampfes treibt eine Turbine an und erzeugt so Elektrizität. Der andere Teil wird zum Heizen von Prozessen verwendet. Durch die Wärmeübertragung beim Heizen sowie durch einen der Turbine nachgeschalteten Kondensator,  kondensiert der erzeugte Dampf aus - es entsteht Kondensatrücklauf.


Verschmutzungen und Probleme in Wasser-Dampf-Kreisläufen sind für nahezu 50% aller ungewollten Stillstandszeiten in Kraftwerken verantwortlich. Als Hauptursache sind hier Korrosion und Ablagerungen zu nennen. Da in Abhängigkeit vom Kraftwerkstyp, Kreislaufdesign und den eingesetzten Werkstoffen die Wasserchemie variieren kann sowie die Wasserprobe eine hohe Temperatur aufweist, werden in dieser Applikation Online-Analysatoren benötigt, die auf die jeweilige Messaufgabe ausgerichtet sind.  Andernfalls werden Verunreinigungen nicht oder zu spät erkannt.

Industrielles Abwasser

Abwasser ist meist durch Schwebstoffe und gelöste Schadstoffe gekennzeichnet. Im Gegensatz zu kommunalem Abwasser weist industrielles Abwasser jedoch deutlich komplexere Wassermatrizen auf. Es können z. B. Chemikalien enthalten sein, die stark toxisch sind. Solche Wässer bedürfen einer intensiveren Reinigung als kommunales Abwasser. Die Schwierigkeiten, die mit industriellem Abwasser einhergehen, sind daher enorm. Ob adhäsive Eigenschaften, hohe und schwankende Frachten oder unterschiedlichste Wassermatrizen, die Abwasseraufbereitungsanlagen der Industrie sind auf spezielle Abwässer ausgerichtet, um den Reinigungsprozess optimal durchzuführen. Für eine effiziente Überwachung muss die Messtechnik daher ebenfalls den Herausforderungen entsprechen und mit schwierigen Proben umgehen können.

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