Tankblanketing
Tankblanketing is een methode om de dampruimte boven een vloeistof in een opslagtank af te schermen van omgevingslucht. Hierbij wordt de lege ruimte boven de vloeistof gevuld met een inert gas, meestal stikstof. De stikstof verdringt zuurstof en zorgt voor een lichte overdruk in de tank.
Een goed ontworpen tankblanketingsysteem helpt het opgeslagen product te beschermen tegen oxidatie, corrosie en verontreiniging. Daarnaast kan het brand- en explosierisico worden verlaagd. Tegelijkertijd zorgt het systeem voor een gecontroleerde tankdruk tijdens het vullen, legen en bij temperatuurveranderingen.
Op deze pagina leggen we uit wat tankblanketing is, hoe het systeem werkt, hoe de tankdruk wordt geregeld en in welke industrieën deze techniek wordt toegepast.
Advies nodig over tankblanketing?
Wat is tankblanketing?
Bij tankblanketing wordt de dampruimte boven de vloeistof gevuld met een inert gas. In plaats van normale omgevingslucht, die ongeveer 21% zuurstof bevat, bestaat de atmosfeer boven het product voornamelijk uit stikstof.
Stikstof is hiervoor geschikt vanwege de inerte eigenschappen van het gas. Onder normale procesomstandigheden reageert stikstof nauwelijks met het opgeslagen product. Door zuurstof uit de tank te verdringen, ontstaat een stabielere en beter controleerbare atmosfeer.
De gevormde stikstofdeken heeft twee belangrijke functies. Ten eerste wordt het contact tussen het opgeslagen product en zuurstof beperkt. Daarnaast voorkomt een lichte overdruk dat ongecontroleerd omgevingslucht, vocht en andere verontreinigingen de tank binnendringen.
Wanneer stikstof als inert gas wordt gebruikt, wordt dit proces ook wel stikstofblanketing genoemd.
Tankblanketing is met name relevant voor vloeistoffen die:
- gevoelig zijn voor oxidatie of vocht
- kunnen ontvlambare of brandbare dampen produceren
- kunnen afbreken bij blootstelling aan lucht
- vereisen een constante kwaliteit tijdens opslag
- kunnen bijdragen aan corrosie of ongewenste chemische reacties
Daarom wordt tankblanketing toegepast in industriële opslagtanks, buffertanks en procesvaten voor uiteenlopende producten.
Hoe regelt een tankblanketingsysteem de tankdruk?
Een tankblanketingsysteem regelt de druk in de dampruimte boven het opgeslagen product. De druk in de tank wordt doorgaans iets hoger gehouden dan de atmosferische druk. Deze lichte overdruk helpt voorkomen dat omgevingslucht, zuurstof, vocht en andere verontreinigingen de tank binnendringen. Het doel is niet om de tank op hoge druk te brengen, maar om binnen een gecontroleerd drukbereik te blijven. Tijdens normaal bedrijf verandert het vloeistofniveau doordat product wordt toegevoegd of afgenomen. Ook temperatuurveranderingen beïnvloeden het volume van de vloeistof en de damp in de tank. Het drukregelsysteem moet deze veranderingen automatisch kunnen compenseren.
Wanneer product uit de tank wordt gehaald
Wanneer vloeistof uit een opslagtank wordt gepompt, neemt de beschikbare dampruimte toe. Hierdoor daalt de druk in de tank.
Een tankblanketingventiel of drukregelaar detecteert deze drukdaling. Zodra de tankdruk onder de ingestelde waarde komt, opent het ventiel en stroomt stikstof de tank in.
Wanneer de gewenste druk opnieuw is bereikt, sluit het ventiel. Zo blijft voldoende druk in de tank aanwezig en wordt voorkomen dat omgevingslucht de vrijgekomen ruimte vult.
Dit proces zorgt ervoor dat er voldoende druk in de tank blijft bestaan en voorkomt dat omgevingslucht de nieuw ontstane dampfluim vult.
Wanneer de tank wordt gevuld
Wanneer product aan de tank wordt toegevoegd, stijgt het vloeistofniveau en wordt de dampruimte kleiner. Hierdoor neemt de druk boven het product toe.
Het overtollige gas moet vervolgens gecontroleerd kunnen worden afgevoerd. Afhankelijk van de installatie kan hiervoor een afzonderlijke drukregeling of een dampretoursysteem worden toegepast.
Hiermee wordt een te hoge tankdruk voorkomen en kan tegelijkertijd worden beperkt hoeveel productdamp naar de omgeving wordt afgevoerd.
Deze normale drukregeling moet niet worden verward met de veiligheidsvoorzieningen van een tank. Een stikstoftoevoerventiel vervangt geen druk-/vacuümventiel, overdrukventiel of andere noodvoorziening voor afwijkende bedrijfsomstandigheden.
Invloed van temperatuur op de tankdruk
De tankdruk kan ook veranderen zonder dat product wordt toegevoegd of afgevoerd.
Wanneer de opgeslagen vloeistof en damp afkoelen, kan de druk dalen. De drukregelaar kan dan extra stikstof toevoeren.
Bij een stijgende temperatuur zetten vloeistof en damp juist uit, waardoor de druk in de dampruimte kan toenemen. Een goed ontworpen tankblanketingsysteem houdt daarom rekening met zowel volumeveranderingen als temperatuurschommelingen.
Wat is het belangrijkste doel van het inpakken van tanks?
Het belangrijkste doel van tankblanketing is het beheersen van de atmosfeer boven een opgeslagen vloeistof. Afhankelijk van de toepassing worden hiermee meerdere voordelen tegelijkertijd gerealiseerd:
- Oxidatie beperken: Zuurstof kan reageren met opgeslagen producten en eigenschappen zoals kleur, smaak, chemische samenstelling of viscositeit beïnvloeden. Het verlagen van de zuurstofconcentratie helpt deze reacties te beperken.
- Brand- en explosierisico verminderen: In tanks met brandbare vloeistoffen kunnen brandbare dampen ontstaan. Door de hoeveelheid zuurstof in de dampruimte te verminderen, kan het risico op ontbranding worden beperkt.
- Verontreiniging voorkomen: Een lichte overdruk voorkomt dat omgevingslucht de tank binnendringt. Hierdoor worden ook vocht, stof en andere verontreinigingen zoveel mogelijk buiten gehouden.
- Corrosie beperken: Zuurstof en vocht dragen bij aan corrosie van metalen tanks, leidingen, ventielen en andere onderdelen. Door de blootstelling hieraan te verminderen, kan de levensduur van de installatie worden verlengd.
- Productverlies en emissies beperken: Vluchtige vloeistoffen kunnen damp afgeven aan de dampruimte. Een gecontroleerde tankdruk helpt deze dampen te beheersen. Afhankelijk van het product kan de afgevoerde damp worden behandeld, teruggewonnen of naar een gesloten dampretoursysteem worden geleid.
In welke industrieën wordt tankblanketing toegepast?
Tankblanketing wordt vooral toegepast in industrieën waar vloeistoffen in tanks worden opgeslagen en waar zuurstof, vocht, drukveranderingen of brandbare dampen invloed hebben op veiligheid of productkwaliteit.
Chemische industrie
Chemische bedrijven gebruiken opslag- en buffertanks voor vloeistoffen die reactief, brandbaar of gevoelig voor zuurstof kunnen zijn.
Tankblanketing verlaagt de hoeveelheid zuurstof in de dampruimte. Hierdoor worden oxidatie en ongewenste chemische reacties beperkt. Bij producten die brandbare dampen vormen, kan ook het risico op ontbranding worden verminderd.
De lichte overdruk voorkomt daarnaast dat vocht en omgevingslucht de tank binnendringen. Hierdoor blijven de opslagcondities stabieler.
Brouwerijen
In brouwerijen worden tanks gebruikt tijdens onder andere fermentatie, rijping, opslag en productoverdracht. Zuurstofinslag kan hierbij negatieve gevolgen hebben voor de kwaliteit van het bier.
Een gecontroleerde stikstofdeken beperkt het contact met zuurstof in de dampruimte en helpt de druk stabiel te houden tijdens het vullen en legen van tanks.
Hierdoor kunnen smaak, aroma en productconsistentie beter behouden blijven en wordt ongewenste oxidatie tijdens opslag en verwerking beperkt.
Voedingsmiddelenindustrie
Veel voedingsmiddelen en dranken zijn tijdens bulkopslag gevoelig voor zuurstof. Denk bijvoorbeeld aan eetbare oliën, vetten, sappen, concentraten en andere vloeibare ingrediënten.
Blootstelling aan zuurstof kan invloed hebben op smaak, aroma, kleur en houdbaarheid. Tankblanketing vermindert het contact tussen het product en omgevingslucht.
Daarnaast helpt de lichte overdruk om vocht en externe verontreinigingen buiten de tank te houden.
Geothermische installaties
Geothermische installaties bevatten vaak buffertanks, ontgassingstanks en andere vaten met proceswater.
Tankblanketing kan worden gebruikt om zuurstof uit de tankatmosfeer te weren. Hierdoor wordt het contact tussen zuurstof, water en metalen installatieonderdelen beperkt.
Dit helpt oxidatie en corrosie van tankwanden, leidingen, ventielen en andere componenten tegen te gaan. Een gecontroleerde gasdruk ondersteunt daarnaast een stabiele werking wanneer het vloeistofniveau of de temperatuur verandert.
Waar komt de stikstof voor tankblanketing vandaan?
Een tankblanketingsysteem heeft een betrouwbare stikstofvoorziening nodig. Stikstof kan worden geleverd via gasflessen, vloeibare bulkopslag of direct op locatie worden geproduceerd. Door de inerte eigenschappen is stikstof zeer geschikt als beschermgas voor industriële opslagtanks.
Stikstof wordt vaak gekozen als inpakgas vanwege zijn inerte eigenschappen, beschikbaarheid en geschiktheid voor industriële toepassingen.
Voor bedrijven met een regelmatig of voorspelbaar stikstofverbruik kan productie op locatie een interessant alternatief zijn. Hiermee wordt de afhankelijkheid van externe gasleveringen, opslag en transport verminderd.
Presscon ontwikkelde hiervoor de N-Gen stikstofgenerator. Deze installatie gebruikt HP-PSA-technologie om stikstof uit schone, droge perslucht te scheiden.
De perslucht stroomt door kolommen met Carbon Molecular Sieve (CMS). Het CMS adsorbeert zuurstofmoleculen, terwijl stikstof verder door het systeem stroomt. De kolommen wisselen tussen productie en regeneratie, waardoor continu stikstof kan worden geproduceerd.
De N-Gen kan worden afgestemd op de benodigde capaciteit en zuiverheid. Dankzij de modulaire opbouw kunnen afzonderlijke generatormodules naar behoefte worden in- en uitgeschakeld.
Waar moet u op letten bij de drukregeling van een tank?
Een betrouwbare installatie bestaat uit meer dan alleen een stikstofbron en een tankblanketingventiel. De beschikbare gascapaciteit moet aansluiten op de grootste verwachte volumeverandering in de tank. Wanneer product snel wordt afgepompt, moet voldoende stikstof beschikbaar zijn om een te grote drukdaling te voorkomen.
Ook de drukinstellingen zijn belangrijk. De normale bedrijfsdruk moet binnen de ontwerpgrenzen van de tank blijven en correct zijn afgestemd op druk- en vacuümbeveiligingen. Daarnaast moeten leidingen, afdichtingen, ventielen en andere materialen geschikt zijn voor het opgeslagen product en de aanwezige dampen.
Daarom is een technische beoordeling van het volledige tank- en stikstofsysteem noodzakelijk voordat afzonderlijke componenten worden geselecteerd.
Tankblanketing en stikstofproductie op locatie
Bij bedrijven die continu of regelmatig stikstof gebruiken, heeft ook de manier waarop het gas wordt geleverd invloed op energieverbruik, bedrijfszekerheid en operationele kosten.
Presscon ontwerpt en produceert stikstofgeneratoren in eigen huis. De N-Gen heeft een modulaire opbouw en produceert, afhankelijk van de toepassing, stikstof met een zuiverheid van 95% tot 99,9999%.
De HP-PSA-technologie is ontwikkeld om het benodigde perslucht- en energieverbruik te beperken. Afhankelijk van de configuratie en bedrijfsomstandigheden kan deze techniek aanzienlijke energiebesparingen opleveren ten opzichte van conventionele PSA- of membraangeneratoren.
Stikstofproductie op locatie vermindert daarnaast de afhankelijkheid van extern gastransport. Voor industriële bedrijven met een structurele stikstofvraag kan dit zowel operationele als duurzaamheidsvoordelen bieden.
Meer weten over tankblanketing met stikstof?
De juiste oplossing hangt af van het tankvolume, de procesflow, bedrijfsdruk, eigenschappen van het opgeslagen product en de gewenste zuurstofconcentratie. Presscon ontwerpt en produceert stikstofsystemen in eigen huis en kan zowel de stikstofcapaciteit als de installatie afstemmen op de specifieke toepassing.
Lees meer over onze oplossingen voor stikstofblanketing of neem contact op met Presscon voor technisch advies over uw installatie.
Vragen over tankblanketing?
Presscon is gespecialiseerd in het ontwerpen, bouwen en onderhouden van industriële stikstofsystemen en oplossingen voor drukregeling, inertisering en brandpreventie. Wilt u weten welke oplossing geschikt is voor uw opslagtank of proces? Neem contact op met een van onze specialisten.