Die Herstellung von Agrochemikalien vereint mehrere anspruchsvolle Pumpenprobleme in einer Anlage. Im Bereich der Wirkstoffsynthese kommen aggressive chemische Prozesse zum Einsatz – chlorierte, phosphor- und schwefelhaltige Zwischenprodukte, Halogenierungsschritte sowie die damit einhergehenden Säuren und Basen. Im Bereich der Formulierung werden brennbare aromatische Lösungsmittel, abrasive gemahlene Feststoffe und viskose Konzentrate verarbeitet, wobei die Genauigkeit der Dosierung über Erfolg oder Misserfolg entscheidet. Durch all dies zieht sich die Tatsache, dass das Produkt von Natur aus giftig ist: Ein Leck bedeutet nicht nur Produktverlust, sondern stellt auch ein Risiko für die Arbeitssicherheit und die Umwelt dar. Eine Pumpe, die im Katalog lediglich als „chemikalienbeständig“ ausgewiesen ist, reicht hierfür nicht aus. Das medienberührte Material muss auf die jeweilige Flüssigkeit abgestimmt sein, und die Konstruktion muss Leckagewege ausschließen.
Seit über einem Jahrzehnt liefern wir Pumpen mit Magnetantrieb und in Kapselgehäuse eingebauten Motoren an Anlagen zur Synthese und Formulierung von Agrochemikalien bei Herstellern in China, Indien, Brasilien und Südostasien. Dieser Leitfaden behandelt die Auswahl von Pumpen für die wichtigsten Stationen in einer Pflanzenschutzmittelanlage – Wirkstoffsynthese, Lösungsmitteltransfer, Mahlen von Suspensionskonzentraten, Mischen von emulgierbaren Konzentraten, Präzisionsdosierung und Abwasserbehandlung – unter Berücksichtigung der Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit, Leckagefreiheit und Dosiergenauigkeit, die den Einsatz von Pumpen in der Agrochemie bestimmen.
1. Die Pumpstationen eines Agrochemiewerkes
Ein Pflanzenschutzunternehmen ist in zwei Bereiche unterteilt: die Synthese des technischen Wirkstoffs (des Wirkstoffs) und die Formulierung dieses Wirkstoffs zu einem verkaufsfähigen Produkt. Jeder Bereich hat ganz eigene Aufgaben:
● Synthese von Wirkstoffen — Reaktorumwälzung, Zwischenüberführung sowie die Handhabung von Säuren und Basen im Rahmen von Chlorierungs-, Phosphorylierungs- und anderen aggressiven Syntheseschritten.
● Lösungsmittelübertragung — Transport großer Mengen aromatischer und sauerstoffhaltiger Lösungsmittel (Xylol, Aromaten vom Solvesso-Typ, Cyclohexanon, DMF, Alkohole) in Bereichen mit entzündlicher Atmosphäre.
● Mahlen und Umwälzen von Suspensionskonzentrat (SC) — Zirkulierende, wasserbasierte Aufschlämmung aus festem AI in Perlmühlen, um die Partikelgröße unter 5 Mikrometer zu reduzieren, unter Zugabe von abrasiven Feststoffen.
● Emulgierbares Konzentrat (EC) und Emulsionsmischung — das Auflösen von AI in Lösungsmitteln mit Tensiden und das Mischen von Öl-in-Wasser-Emulsionen (EW, SE) unter kontrollierten Bedingungen.
● Präzise Dosierung — die Dosierung von KI, Lösungsmittel, Tensid, Verdickungsmittel und Entschäumer in die Formulierung in präzisen Mischungsverhältnissen, die die Produktstabilität gewährleisten.
● Abfüllen und Verpacken — präzise volumetrische Abfüllung des Endprodukts in Behälter.
● Abwasser- und Gaswäscherbehandlung — die Beförderung von kontaminiertem Waschwasser, verbrauchten Lösungsmitteln und Waschflüssigkeit zur Aufbereitung.
Fünf Anforderungen gelten für alle Bereiche gleichermaßen: Verträglichkeit mit korrosiven Synthesechemikalien und aromatischen Lösungsmitteln, absolut leckagefreier Transport giftiger Wirkstoffe, Beständigkeit gegenüber abrasiven, gemahlenen Feststoffen, volumetrische Genauigkeit für die Formulierungsstabilität sowie die Einhaltung der elektrischen Sicherheitsvorschriften für explosionsgefährdete Bereiche. Da keine einzelne Pumpe alle diese Anforderungen erfüllt, setzt das Werk ein auf die jeweiligen Aufgaben abgestimmtes Pumpenportfolio ein.
2. Synthese von Wirkstoffen: Ätzende Chemie und absolute Dichtheit
Die AI-Synthese ist der chemisch anspruchsvollste Teil der Anlage. Die Reaktionen umfassen chlorierte und halogenierte Zwischenprodukte, Phosphoroxychlorid und verwandte Reagenzien, Schwefelchemie sowie die starken Säuren und Basen, die diese Reaktionen antreiben bzw. neutralisieren. Hier stehen zwei Anforderungen an die Pumpen im Vordergrund:
● Materialverträglichkeit mit halogenhaltigen und sauren Chemikalien. Chlorierte Zwischenprodukte, HCl und andere halogenhaltige Säure-Nebenprodukte greifen Kohlenstoffstahl und die meisten Edelstahlsorten an. Mit Fluorpolymeren ausgekleidete medienberührte Teile – PTFE, PFA oder ETFE – bieten die für diese Chemie erforderliche chemische Inertheit. Unsere AMC-F PTFE-ausgekleidete Magnetkupplungspumpe ist die Anlage, die wir am häufigsten für die Synthese halogenierter Zwischenprodukte und Säuren einsetzen.
● Dichtungslose Konstruktion zur Eindämmung giftiger Flüssigkeiten. Wirkstoffe und ihre Zwischenprodukte sind naturgemäß giftig. Eine Pumpe mit Gleitringdichtung, aus der ein giftiges Zwischenprodukt austritt, stellt ein Risiko für die Arbeitnehmer und eine Umweltbelastung dar, und Gleitringdichtungen versagen bei aggressiven Synthesevorgängen vorhersehbar – durch Lösungsmittelangriffe, Kristallisation an der Dichtfläche und Temperaturwechselbeanspruchung. Magnetgeführte Pumpen machen eine dynamische Dichtung vollständig überflüssig. Die technische Umsetzung ist in unserem Leitfaden zur Auswahl von industriellen Magnetkupplungspumpen.
Für weniger anspruchsvolle Syntheseaufgaben – Zwischenprodukte mit neutralem pH-Wert, organische Suspensionen in rostfreien Behältern – empfiehlt sich eine magnetgetriebene Vortexpumpe aus 316L, wie beispielsweise die MDH-Edelstahl-Wirbelpumpe mit Magnetantrieb ist eine kostengünstigere Option. Sobald jedoch Halogen oder stark saure Chemikalien in die Flüssigkeit gelangen, ist eine Fluorpolymer-Auskleidung die sichere Standardlösung. Das Materialgerüst finden Sie auf unserer Seite mit korrosionsbeständigen Pumpenlösungen.
3. Lösungsmittelübertragung für emulgierbare Konzentrate
Emulgierbare Konzentrate (EC) sind die gängigste flüssige Formulierung: Der Wirkstoff wird in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel zusammen mit Emulgatoren gelöst, sodass er sich zu einer milchigen Emulsion verteilt, wenn der Landwirt ihn mit Wasser mischt. Bei den Lösungsmitteln handelt es sich um aromatische Kohlenwasserstoffe – Xylol, Aromaten vom Solvesso-Typ – sowie sauerstoffhaltige Lösungsmittel wie Cyclohexanon und DMF. Der Transport dieser Stoffe unterliegt den Vorschriften für brennbare Lösungsmittel, wobei zwei Hauptanforderungen gelten:
● Explosionsgeschützte Motoren in explosionsgefährdeten Bereichen. Bereiche, in denen mit aromatischen Lösungsmitteln gearbeitet wird, gelten als Bereiche mit explosionsgefährdeter Atmosphäre. Pumpenmotoren müssen über die richtige Explosionsschutzklasse verfügen, die auf die Lösungsmittelgasgruppe und die Temperaturklasse abgestimmt ist. Standardmotoren sind nicht zulässig.
● Lösungsmittelverträglichkeit und keine Dampfausströmung. Aromatische und sauerstoffhaltige Lösungsmittel greifen viele Elastomere an und entweichen als Dampf durch eine verschlissene Gleitringdichtung – was sowohl eine Brandgefahr als auch ein Problem hinsichtlich der VOC-Emissionen darstellt. Eine dichtungslose Konstruktion mit Fluorpolymer oder kompatiblen medienberührten Teilen beseitigt beide Probleme.
Für den Transfer von aromatischen und sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln ist die MDW-Edelstahl-Wirbelmagnetpumpe aus 316L mit explosionsgeschütztem Motor eignet sich für den Einsatz mit reinen Lösungsmitteln, während für mit AI belastete oder säurehaltige Lösungsmittelströme die mit PTFE ausgekleidete Pumpe AMC-F besser geeignet ist. Für die kontinuierliche Lösungsmittelrückgewinnung und den Einsatz mit VOCs ist die Vortex-Pumpen der Baureihe PWH/PWD/PWM in Gehäuseausführung bietet die Alternative mit dem Einbaumotor. Die Logik zur Leckageeindämmung befindet sich auf unserer Seite zu leckagefreien Pumpenlösungen.
4. Mahlen von Suspensionskonzentrat: Zirkulation der Schleifschlämme
Suspensionskonzentrate (SC) sind Formulierungen auf Wasserbasis, bei denen der feste Wirkstoff nassgemahlen wird, bis eine Partikelgröße von unter 5 Mikrometern erreicht wird – kleinere Partikel sorgen für eine bessere Abdeckung und Wirksamkeit. Die Umwälzpumpe, die die Perlenmühle versorgt, bewältigt eine Aufgabe, bei der abrasive Feststoffe auf scherempfindliche Stoffe treffen, ähnlich wie bei der Umwälzung in der Grundierung einer Farbmühle. Drei Überlegungen:
● Abriebfestigkeit. Gemahlene Feststoffe und Feinanteile aus Mahlmedien führen zu Verschleiß an den Standard-Pumpeninnenteilen. Siliziumkarbid-Lager sowie gehärtete oder mit Fluorpolymer ausgekleidete medienberührte Teile verlängern die Lebensdauer in SC-Mahlkreisläufen.
● Kontrollierte Scherung. Eine zu starke Scherung in einem SC kann die Suspension destabilisieren und zur Agglomeration oder Sedimentation von Partikeln führen. Eine gleichmäßige, kontrollierte Zirkulation schützt die Formulierung, daher sind nicht nur der Durchfluss, sondern auch die Pumpendrehzahl und die Hydraulik von Bedeutung.
● Hohe Feststofftoleranz ohne Verstopfung. Die Pumpe und ein eventueller Ansaugsieb müssen der Belastung durch Feststoffe standhalten, ohne zu verstopfen oder zu erodieren. Die Wirbelhydraulik regenerativer Turbinen verträgt Schwebstoffe besser als geschlossene Laufräder mit engen Spalten.
Das Rahmenwerk für Verschleiß und Wartung im Einsatz mit abrasiven Feststoffen wird in unserem Leitfaden zur Lebensdauer und Wartung von Chemiepumpenteilensowie die allgemeine Handhabung von viskosen und feststoffhaltigen Flüssigkeiten in unserem Leitfaden zur Auswahl von Pumpen für hochviskose Flüssigkeiten.
5. Präzise Dosierung: Hier entscheidet sich die Stabilität der Formulierung
Eine Pflanzenschutzformulierung ist eine Rezeptur, und die Mischungsverhältnisse entscheiden darüber, ob sie im Regal stabil bleibt oder sich trennt, cremig wird oder sich absetzt. Wirkstoff, Lösungsmittel, Tensid, Verdickungsmittel und Entschäumer werden in kontrollierten Verhältnissen dosiert – eine EC-Formulierung enthält typischerweise 100–350 g/l Wirkstoff, 150–500 g/l Hilfsstoffe, bis zu 400 g/l Lösungsmittel sowie geringe Mengen an Entschäumer (0,1–20 g/l). Das wiederholte Einhalten dieser Verhältnisse ist eine Aufgabe für die Verdrängerdosierung:
● Dosierung von Wirkstoffen und Hilfsstoffen. Dosierte Zuführung von KI-Konzentrat und Hilfsstoff in die Mischung mit reproduzierbarem Volumen. Magnetgepumpen sorgen für eine gleichmäßige Fördermenge, ohne dass giftiges Konzentrat durch undichte Dichtungen austreten kann. Die MDC-K-Magnetzahnradpumpe deckt den mittleren Dosierbereich ab.
● Dosierung von Entschäumern und Mikroadditiven. Kleine Zusätze, bei denen es überproportional auf Genauigkeit ankommt – zu viel Entschäumer oder ein falscher Tensidanteil verändert die gesamte Rezeptur. Die MDC-M Mikro-Mini-Magnetzahnradpumpe ist für die Dosierung von Additiven im Bereich von weniger als einem Liter pro Minute ausgelegt.
● Handhabung von viskosen Konzentraten. Verdickungsmittel und einige fertige Konzentrate sind viskos und erfordern Pumpen, die für höhere Viskositäten ausgelegt sind. Magnetkupplungspumpen laufen bei viskosen Medien mit niedriger Drehzahl, und die größeren MDC-X mittelgroße Magnetzahnradpumpe deckt den Transport viskoser Flüssigkeiten mit höherem Durchsatz ab. Das dahinterstehende Verdrängungsprinzip ist in unserem Funktionsweise und Auswahlhilfe für Verdrängerpumpen.
6. Aufgaben im Bereich Befüllung, Abwasser und Gaswäscher
Die Endstation und die technischen Anlagen stellen jeweils eigene Anforderungen:
Abfüllen und Verpacken
Das Endprodukt wird mit präziser Volumendosierung und sauberem Absperren in Flaschen, Kanister und Fässer abgefüllt. Verdrängungszahnradpumpen gewährleisten die erforderliche Dosiergenauigkeit und sauberen Absperrung über den gesamten Viskositätsbereich hinweg, von dünnflüssigen EC- bis hin zu viskosen SC-Produkten. Da das Produkt giftig ist, ist auch hier der dichtungslose Durchflussweg entscheidend – kein Tropfen, kein Leck.
Abwasser- und Gaswäscherbehandlung
Agrochemische Anlagen produzieren kontaminiertes Waschwasser, verbrauchte Lösungsmittel und Gaswäscherflüssigkeit, in der Prozessdämpfe aufgefangen werden. Dabei handelt es sich um korrosive, oft giftige Flüssigkeiten mit schwankender Zusammensetzung, die zur Aufbereitung geleitet werden. Mit Fluorpolymer ausgekleidete Pumpen und Pumpen mit gekapseltem Motor übernehmen den Transport, während die MDC-Zahnradpumpenfamilie die Dosierung von Neutralisations- und Aufbereitungschemikalien übernimmt. Die Anforderung an absolute Dichtheit ist hier sogar noch höher, da es sich bei der Flüssigkeit um konzentrierten Abfall handelt.
Für den Dauereinsatz in Abwasser- und Gaswäschersystemen, bei denen eine statische Belastung der O-Ringe unerwünscht ist, ist die Serie PWH/PWD/PWM mit gekapselten Wirbelkammern die erste Wahl; für den allgemeinen Einsatz in ausgekleideten Rohrleitungen eignet sich die AMC-F-Serie für den Einsatz mit korrosiven Flüssigkeiten.
7. Eine Matrix zur Pumpenauswahl für die Herstellung von Agrochemikalien
Die folgende Tabelle fasst unsere üblichen Empfehlungen für die wichtigsten Stationen zusammen. Diese dienen als Ausgangspunkt; die spezifische Chemie, Viskosität, Feststoffbeladung und Durchflussmenge müssen stets anhand des tatsächlichen Prozesses überprüft werden:
| Bahnhof | Flüssigkeit | Wesentliche Anforderung | Empfohlene Pumpe |
| AI-Synthese (halogeniert/sauer) | Chlorierte Zwischenprodukte, Säuren | Inertbeschichtung, absolut dicht | AMC-F PTFE-ausgekleideter Magnetantrieb |
| KI-Synthese (neutral) | Organische Zwischenprodukte | Dichtungslos, für mittlere Beanspruchung | MDH Edelstahl-Wirbelstromblock mit Magnetantrieb |
| Übertragung von aromatischen Lösungsmitteln | Xylol, Solvesso, DMF | Explosionsgefährdeter Bereich, keine Dämpfe | MDW 316L mit Ex-Motor |
| KI-gestützter Lösungsmitteltransfer | Lösungsmittel + gelöste AI | Inertbeschichtung | AMC-F PTFE-ausgekleideter Magnetantrieb |
| SC-Fräsumwälzung | Wässrige Schleifmittelsuspension | Abrieb + kontrollierte Scherbeanspruchung | Magnetantrieb mit Einlage, SiC-Lager |
| KI / Dosierung von Hilfsstoffen | Konzentrieren | Volumengenauigkeit | MDC-K-Magnetzahnradpumpe |
| Dosierung von Entschäumern / Mikroadditiven | Kleine Ergänzungen | < 1 l/min, wiederholbar | MDC-M-Mikromagnet-Zahnradpumpe |
| Förderung von viskosen Konzentraten | Eingedicktes Konzentrat | Hohe Viskosität, geringe Scherbeanspruchung | MDC-X Magnetzahnradpumpe |
| Abfüllen / Verpacken | Fertiges EG/SC-Produkt | Präziser Schnitt, kein Tropfen | MDC-Magnetzahnradpumpe |
| Abwasser / Gaswäscher | Kontaminierter Abfall | Korrosiv, absolut dicht | AMC-F oder PWH – Vortex-Gerät in Gehäuseausführung |
8. Warum die dichtungslose Architektur in Agrochemieanlagen zum Standard geworden ist
Bei der Synthese und Formulierung von Agrochemikalien sprechen besonders viele Gründe für dichtungslose Pumpen. Vier Gründe:
● Eindämmung giftiger Stoffe. Wirkstoffe sind naturgemäß giftig. Bei einem Leck in einer Gleitringdichtung gelangt eine giftige Substanz in den Arbeitsbereich oder in die Umwelt. Eine dichtungslose Konstruktion beseitigt den Leckpfad einer dynamischen Dichtung, was zunehmend als schriftliche Anforderung in den Spezifikationen für agrochemische Anlagen und in Umweltgenehmigungen festgelegt wird.
● Aggressive Chemikalien, die Dichtungen zerstören. Halogenierte Zwischenprodukte, aromatische Lösungsmittel und starke Säuren greifen Dichtflächen und Elastomere an, wodurch die Lebensdauer von Gleitringdichtungen im Synthesebetrieb kurz und unvorhersehbar ist. Keine dynamische Dichtung bedeutet keinen Dichtungsausfall.
● Keine Verunreinigung der Formulierungen durch Dichtungsspülflüssigkeit. Gleitringdichtungen benötigen oft Spülwasser, das die Formulierung verdünnt und verunreinigt – ein echtes Problem bei Rezepturen mit engen Mischungsverhältnissen. Dichtungslose Pumpen benötigen keine Spülung.
● Geringere Lebenszykluskosten in einer Mehrzweckanlage. Ein Agrochemiewerk betreibt zahlreiche Pumpen in den Bereichen Synthese, Lösungsmittel, Zerkleinerung, Dosierung und Abwasserbehandlung. Durch die Reduzierung des Austauschs von Dichtungen und ungeplanter Ausfallzeiten in diesem Anlagenpark lassen sich erhebliche Betriebskosteneinsparungen erzielen, und die stabile Leistung gewährleistet eine gleichbleibende Qualität der Formulierungen von Charge zu Charge.
9. Das Portfolio an Agrochemikalienpumpen von Aulank
Seit mehr als 17 Jahren liefern wir dichtungslose Pumpen an Anlagen zur Synthese und Formulierung von Agrochemikalien in den wichtigsten Anbaugebieten für Pflanzenschutzmittel. Das Portfolio, das wir in der Regel für eine Anlage empfehlen:
● AMC-F PTFE-ausgekleidete Magnetkupplungspumpe — Synthese von halogenierten und sauren AI-Verbindungen, AI-haltige Lösungsmittel, abrasives SC-Mahlen und korrosive Abwässer, mit vollständig aus Fluorpolymer bestehenden, mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Teilen und null Leckagen.
● MDW-Edelstahl-Wirbelmagnetpumpe und MDH-Edelstahl-Wirbelpumpe mit Magnetkupplung — Förderung aromatischer Lösungsmittel mit explosionsgeschützten Motoren sowie Umwälzung bei der Neutral-Synthese in rostfreien Anlagen.
● MDC-M Mikro-Mini-Magnetzahnradpumpe, MDC-K-Magnetzahnradpumpeund MDC-X Magnetzahnradpumpe — Dosierung von Additiven, Hilfsstoffen, Entschäumern und Viskositätskonzentraten sowie Abfüllung über den gesamten Durchflussbereich hinweg mit volumetrischer Wiederholgenauigkeit.
● Vortex-Pumpen der Baureihe PWH/PWD/PWM in Gehäuseausführung — Variante mit gekapseltem Motor für den Dauereinsatz bei der Lösungsmittelrückgewinnung, bei VOC-Anwendungen und in Gaswäschern, wo statische O-Ring-Kontaktstellen unerwünscht sind.
Was ein Hersteller von Agrochemikalien konkret von uns erhält:
● Auf die jeweilige Aufgabe abgestimmtes Material — PTFE-, PFA- und ETFE-Auskleidungen sowie 316L-Ausführungen, die für jede Station individuell ausgewählt werden, anstatt ein einheitliches Material für die gesamte Anlage zu verwenden.
● Optionen für explosionsgeschützte Motoren abgestimmt auf die Gasgruppe der aromatischen Lösungsmittel und die Temperaturklasse für klassifizierte Zonen.
● Lager aus Siliziumkarbid für das abrasive SC-Fräsen und die Trockenlauf-Toleranz während des Werkzeugwechsels.
● Auslegung von Magnetgetrieben für eine gleichmäßige, präzise Dosierung — Konfigurationen mit niedriger Drehzahl und hohem Hubvolumen für viskose Konzentrate und eine präzise Drehzahlregelung.
● Dokumentierte Qualitätskontrolle — ISO 9001, TÜV-CE-Zertifizierung für Wirbelpumpen mit Magnetantrieb, individuelle Prüfprotokolle sowie über 50 Patente auf die synchrone Permanentmagnetantriebsstruktur und die abgeschirmte Wirbelhydraulik.
Wenn Sie Pumpen für eine Anlage zur Synthese von Wirkstoffen, eine Abfüll- und Formulierungslinie oder eine Nachrüstung zum Austausch undichter Pumpen mit Gleitringdichtung suchen, senden Sie uns bitte Ihre Anforderungen hinsichtlich chemischer Eigenschaften, Viskosität und Durchfluss für jede einzelne Station zu. Wir senden Ihnen dann innerhalb von zwei Werktagen ein empfohlenes Produktportfolio mit Materialspezifikationen und Angeboten zu.
Lassen Sie sich eine maßgeschneiderte Konfiguration für eine Agrochemikalienpumpe erstellen
Ganz gleich, ob Sie technische Wirkstoffe synthetisieren, emulgierbare Konzentrate und Suspensionskonzentrate formulieren oder als OEM Anlagen zur Verarbeitung und Abfüllung von Agrochemikalien bauen – unser Ingenieurteam findet für jede Station in Ihrer Anlage die passende dichtungslose Magnetkupplungspumpe, Kapselmotor-Pumpe oder Magnetgetriebepumpe.
Sprechen Sie mit unserem Team: Kontakt Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | E-Mail: info@aulankpump.com
Sehen Sie sich die entsprechenden Produkt- und Lösungsseiten an:
● Baureihe der Verdrängerpumpen