Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
PI-scan: out of the box-denken werkt inspirerend Elk proces kan beter
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

PI-scan: out of the box-denken werkt inspirerend

Elk proces kan beter

Rond procesintensificatie, kortweg PI, hangt een eeuwig aura van nieuw en veelbelovend. Mis. Procesge´ntensiveerde apparatuur en toepassingen zijn reeds volop in de markt verkrijgbaar. Technieken die chemische processen anders, sneller en efficiŰnter doen werken. Vaak is nog onduidelijk voor welk proces welke PI-technologie geschikt is. Nog vaker maakt onbekend onbemind.

Gerelateerde expertise

Rond procesintensificatie kortweg PI hangt een eeuwig aura van nieuw en veelbelovend Mis Procesgeintensiveerde apparatuur en toepassingen zijn reeds volop in de markt verkrijgbaar Technieken die chemische processen anders sneller en efficienter doen werken Vaak is nog onduidelijk voor welk proces welke PItechnologie geschikt is Nog vaker maakt onbekend onbemind Pieter van den Brand PIscan out of the boxdenken werkt inspirerend Elk proces kan beter Rond procesintensificatie kortweg PI hangt een eeuwig aura van nieuw en veelbelovend Mis Procesgeintensiveerde apparatuur en toepassingen zijn reeds volop in de markt verkrijgbaar Technieken die chemische processen anders sneller en efficienter doen werken Vaak is nog onduidelijk voor welk proces welke PItechnologie geschikt is Nog vaker maakt onbekend onbemind Achter een biertje gaan veel geheimen schuil Slechts weinig bierdrinkers weten vermoedelijk dat aan het goudkleurige vocht poedervormig beergel te pas komt om het biertje te stabiliseren en ervoor te zorgen dat het geen troebele waas krijgt Het beergel adsorbeert de proteinen in het bier die troebelheid kunnen veroorzaken maar laat de proteinen die verantwoordelijk zijn voor de schuimende kraag ongemoeid Het bier wordt daarna gefilterd waarbij de beergel wordt verwijderd Zelfs bier dat lange tijd wordt opgeslagen behoudt zijn transparante glans Procesverbeteringen Het van origine Amerikaanse chemieconcern PQ Corporation is producent van silicabeergel een wit poeder Een van Solids ProcessingNr 6 december 20112021 ze deze zonder moeite in hun proces Op de middellange termijn is dat moeilijker omdat ingrepen dan meer van de investeringscyclus van het bedrijf vergen Een kostenbatenanalyse is nodig Toch zie je dat de bedrijven adviezen proberen te valideren in de eigen RDprocessen om te kijken of het werkt Bij silica en silicatenproducent PQ Corporation zijn drie PIscans uitgevoerd De fundamentele vraagstukken liggen weer op tafel beschrijft Beckers het nut ervan De PIscan geeft inzicht in je kerntechnologie Vaak worden productieprocessen aangepast In de loop der tijd weet dan eigenlijk niemand meer waarom dat is gebeurd Deze kennis verdwijnt Ook door acquisities kan proceskennis verdwijnen Medewerkers verlaten het bedrijf of worden overgeplaatst Met de PIscan komen elementaire punten naar voren waar het procesontwerp in feite op is gebaseerd Na de PIscans heeft het chemiebedrijf een projectteam gevormd dat een aanzienlijke capaciteitsuitbreiding hoopt te realiseren We dachten dat onze fabriek aan het eind van zijn Latijn was maar dat is beslist niet het geval We zijn er nu van in verduurzaming in de procesindustrie Kennisoverdracht alleen is niet voldoende het moet een slag concreter Tijdens een PIquickscan legt een team van externe experts in vier uur tijd zijn kennis op het vlak van procesintensificatie tegen het productieproces van het bedrijf aan om samen met een aantal medewerkers te kijken of er raakvlakken zijn De scan focust op elementen in het proces die niet goed gaan Een bedrijf krijgt een advies van vier A4tjes over wat het proces nodig heeft zegt Akse die zelf in de afgelopen vier jaar veertig scans heeft uitgevoerd in het gezelschap van een aantal hoogleraren in de procestechnologie Een belangrijk effect van de PIscan aldus Akse is dat het bedrijven helpt innovatie te herstarten Met ons advies geven we het bedrijf iets in handen om zelf iets nieuws te bedenken Dat is erg belangrijk Bedrijven willen zelf in control zijn Externe experts zijn pottenkijkers Als het eigen innovatievermogen zo eenmaal op gang is gekomen valt het ook niet stil als wij de deur uit zijn Volgens Akse nemen bedrijven kortetermijn aan bevelingen snel over en implementeren minder menskracht om de toekomstige schaarste aan dit drietal in de toekomst het hoofd te kunnen bieden Daarbij levert PI minder afval en minder ongewenste bijproducten op en stelt het bedrijven in staat ook niet onbelangrijk om hogere marges te maken Als er op operationele kosten kan worden bespaard levert dat geld op Vraag Andrzej Stankiewicz naar de stand van zaken rond PI en het antwoord vliegt alle kanten op Hoogleraar Intensified Reaction and Separation Systems staat er op zijn visitekaartje In wetenschappelijke kringen en daarbuiten geldt de pool van origine als de expert op het vlak van PI In sommige disciplines bevindt PI zich in een embryonaal stadium in andere vak gebieden wordt het al volop toegepast Ook de geografische verschillen zijn groot legt hij uit Zo kent China al vijftien com merciele toepassingen van highgravity rotating packed beds voor snelle stofover dracht in scheidingsprocessen Europa niet een Het fabriekscomplex van Basf in Ludwigshafen telt vijftig dividing wall destillation columns Nederland niet een Stankiewicz weet dat bedrijven gewoon praktisch met procesintensificatie geholpen zijn Voordat hij in 2007 voltijds hoogleraar in Delft werd werkte Stankiewicz bij DSM waar hij de PIscan introduceerde Deze scan die we bij twaalf fabrieken hebben gedaan stelde grote kostenbesparingen in het vooruitzicht De PIscan is een echte eyeopener Een wezenlijk aspect van PI is bewustwording Behoefte De PIscan is inmiddels geadopteerd door brancheclub Vnci en bij veertig bedrijven toegepast waaronder de bedrijven die lid zijn van het Nederlandse Procesintensificatie Netwerk PINNL Wij zien dat bedrijven op zoek zijn naar praktische toepassingen Daar ligt de behoefte vertelt consultant Henk Akse Akse is coArdinator van het PINNL netwerk en is gespecialiseerd onderzoek worden gezocht in een efficientere wassing en een verbeterde verkleining van het gevormde silicagel We maken nu grote brokken silicagel en willen naar kleinere afmetingen toe Natuurlijk willen we de snelste route daartoe ontdekken De grootste valkuil is dat je voor suboptimalisatie kiest omdat je vanuit het bestaande proces redeneert Dan geraak je in een fuik waar je niet meer uitkomt zegt Beckers Kijken naar procesintensificatie betekent dat je je kerntechnologie onder een vergrootglas legt Tevreden Procesintensificatie heeft vele gedaanten De een is al tevreden met het vervangen van de internals van een destillatiekolom de ander houdt niet op totdat hij via nieuwe routes en met nieuwe apparaten nieuwe chemie bedrijft Anders dan de term intensificatie suggereert behelst PI geen transitieproces maar een trendbreuk Het utopisch vergezicht bestaat uit industriele procesefficiency in de overtreffende trap met behulp van innovatieve apparaten en verwerkingsprocedes Het resultaat is de inzet van minder grondstoffen minder energie per ton product en de zestig fabrieken wereldwijd van PQ Corporation staat in Winschoten Beergel wordt daar in een reactor bereid door natriumsilicaat waterglas te laten reageren met een zuur zout of zwavelzuur De zouten die zich bij deze reactie vormen worden via een wassing weer verwijderd Het maken van de silicagel blijkt een uiterst dankbaar onderwerp van procesintensificatie Na de bouw van de installatie hebben we het proces diverse keren serieus in capaciteit kunnen verhogen vertelt New Technology Manager Jos Beckers die eerder sitemanager in Winschoten was Inmiddels zijn er verschillende processtappen flink verbeterd maar dat wil nog niet zeggen dat verdere verbetering niet haalbaar is De procesverbeteringen moeten volgens g Het principe van procesintensificatie Je stopt twee vloeistoffen in een vat en je blijft maar roeren tot de gewenste chemische reactie plaatsvindt Af en toe een beetje koelen of verwarmen Net zoals het koken thuis in een pan op het fornuis Dat is in een notendop het klassieke batchproces Zo wordt al eeuwen chemie bedreven Een tijdrovend proces met veel ongewenste bijproducten als er bijvoorbeeld geen goede menging plaats vindt of temperaturen te hoog oplopen of juist niet In een procesgeintensiveerde continu flowreactor komen grondstoffen via buizen of kleine kanalen bij elkaar om te reageren terwijl ze door de reactor stromen Daardoor vindt een efficientere menging plaats Het proces is beter te sturen Stoffen vinden elkaar sneller dan in een groot vat Ook is er minder energie en zijn er minder grondstoffen nodig Dat is goed voor het milieu maar ook voor de bedrijfsportemonnee Daarnaast zijn hoge temperaturen mogelijk omdat de buizen snel afkoelen Chemische stoffen kunnen op heel andere temperaturen worden verhit wat andere producten en een geheel nieuwe chemie op kan leveren Ook procesintensificatie met behulp van externe energievelden zoals microgolven het onderzoeksthema van Stankiewicz is mogelijk Niet zoals thuis waar in de magnetron producten in hun geheel worden opgewarmd geven PImicrogolven aan moleculen de exact juiste dosering ener gie om hun werk te doen Alleen de moleculen die je wilt laten reageren worden gepositioneerd De uitdaging is er op moleculair niveau voor te zorgen dat chemische reacties perfect verlopen maar tegelijk de gewenste productievolumes halen En dat tegen een goede prijskwaliteitverhouding De businesscase moet natuurlijk kloppend zijn Dit artikel is afkomstig uit Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Complete assemblages industrieslangen wwweriksnl Complete assemblages Rubber slangen PTFE slangen funststof slangen etalen slangen Compensatoren advertentie Aenstaps microfractioneringssysteem op labschaal dat wordt doorontwikkeld tot een horizontaal microdestillatiesysteem Dat moet op zijn beurt op termijn energieslurpende destillatiekolommen vervangen Elk proces kan beterPROCESINTENSIFICATIE overtuigd dat het beter en vooral sneller kan De PIscans leverden nog andere ideeen voor procesverbetering op maar deze worden pas later opgepakt Het is altijd goed om nieuwe ideeen te toetsen in de fabriek maar vaak is daar niet de rust voor In de praktijk ga je toch van het ene naar het andere probleem Pas als er opnieuw een probleem ontstaat worden er nieuwe projectteams gevormd Alles op zijn tijd wil Beckers maar zeggen Horde Bij TNO in Delft krijgen we meteen een witte jas aan om te worden rondgeleid in het lab Martijn de Graaff business development manager laat een kleinschalige pilotinstallatie zien waarin de PIreactoren worden getest Op kleine schaal kunnen we hier testen of bepaalde chemische processen geschikt zijn voor intensificatie Volgens de TNOman is het bij PI niet de technologieontwikkeling waar het aan schort De stap voor bedrijven om een productieproces om te gooien vormt juist de grootste horde bevestigt hij Investeringen waar al heel snel miljoenen euros mee gemoeid zijn Voor kleine bedrijven is dat helemaal lastig De markt is leidend dus een investering moet zo snel mogelijk worden terugverdiend Vaak is er veel weerstand in het bedrijf zelf Bedrijven werken al jaren met dezelfde vertrouwde technieken Waarom zouden we het anders doen redeneren medewerkers dan Je moet mensen ervan overtuigen dat de PItechnologie werkt Hoe doe je dat Door te laten zien dat de technologie werkt op een schaal die interessant voor ze is hooguit tien tot honderd keer kleiner dan op praktijkschaal Daarnaast stelt De Graaff is nog onvoldoende bekend welke PItechnologie voor welk chemisch proces geschikt is Inderdaad is veel PIapparatuur commercieel beschikbaar maar vaak komt deze uit andere vakgebieden De statische menger wordt veel gebruikt in de food Wil dat zeggen dat hij automatisch geschikt is voor de chemie Een leverancier zal snel zeggen ja hoor dat kan Het zou ook kunnen maar voor welke processen precies weet je niet Het probleem is vult PIexpert Stankiewicz aan dat er geen standaard handboek is dat je vertelt voor welk proces je welke PItechniek moet gebruiken Deze kennis zit verspreid in de hoofden van veel mensen Bij DSM loopt bijvoorbeeld een PIcompetence manager rond een soort wandelende encyclopedie op dit gebied Juist de angst om deze kennis te verliezen staat de komst van een dergelijk standaardwerk in de weg aldus Stankiewicz Cases Hoe het ook zij het vraagstuk wordt opgepakt in het RDproject CoRIAC dat TNO coArdineert in het kader van het Action Plan Process Intensification In dit twee jaar geleden gestarte programma van overheid en procesindustrie budget 14 miljoen euro lopen vier grote onderzoeksprojecten CoRIAC is het grootste project qua financiering vijf miljoen euro en aantal deelnemers De letters staan voor COntinuous Reactions Inline Analysis for Chemical Production DSM Janssen Pharmaceuticals en Procter Gamble brengen cases in met chemische processen die zij verbeterd willen zien Vervolgens wordt bekeken welke PIapparatuur hierbij past Deelnemende leveranciers aan het consortium zijn Chemtrix glazen microreactoren het Duitse ESK siliciumcarbide warmtewisselaarsreactoren en TNO zelf met zijn Helix buizenreactor Ook statische mengers doen mee aan het onderzoek Derde partij in het consortium zijn de meet en instrumentatieleveranciers Een van de randvoorwaarden van een continuproces is dat je weet wat er gebeurt Daarom moet je tijdens het proces dus inline meten verklaart De Graaff de I in CoRIAC Van de partij zijn Bronkhorst HighTech flowmeters en Mettler Toledo specialist in infrarood spectroscopische analyse Doel van het onderzoeksproject is de juiste reactor aan de juiste case te koppelen Op pilotschaal willen we de processen identificeren die voor intensificatie in aanmerking komen legt De Graaff uit Los nog van de vraag welke procesgeintensiveerde technologie voor deze processen geschikt is Dat klinkt nog erg vaag maar De Graaff kan niet uitweiden over de chemische processen die de deelnemende procesbedrijven aanreiken voor het onderzoek Daar rust een geheimhoudingsplicht op een basisvoorwaarde voor deze bedrijven om mee te doen Uiteindelijk worden de resultaten van het project wel publiek maar de details van het proces zullen we niet prijsgeven Dat hoeft ook niet Het is voldoende om te kunnen zeggen voor welk chemisch cluster een PIreactor geschikt is niet voor welk specifiek proces Het is de bedoeling dat het project in 2013 een multipurpose demoinstallatie oplevert Dus een installatie waarin meerdere reactoren kunnen worden getest De kosten voor randapparatuur zijn te hoog om per reactor een demoplant te bouwen Deze installatie willen we bij de bedrijven zelf in werking laten zien om operators managers en anderen te overtuigen dat de techniek werkt Het draait tenslotte om de link met de werkvloer n Solids ProcessingNr 6 december 201122 Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Pilotplant van een hydraulische Waskolom voor het ultrazuiveren van chemicalien met gebruik van heel weinig energie en als resultaat een verminderde afvalproductie
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenLogin controlpanel