Log in
en | nl
  • Kennis
  • Structured Internals for Mass Transfer Operations

Structured Internals for Mass Transfer Operations

  • Public

Laatste bewerking:

23 maart 2016

Project code:

2015-016

Filenaam:

2015 016 6 wikisheet 6 versie 2.0 23-3-16.doc

Status:

CONCEPT

Revisie:

2.0
 

 Doel

Leveren input voor artikelen over PI voorbeelden ter verbetering van Energie Efficiency

Achtergrond

Wikisheets PI in het kader van SWO RVO – PIN-NL – NLGUTS – NWGD 2016
 

Partijen

Focal points

Telefoon

Email

PIN-NL / Uitvoerder

Henk Akse

T:0348-424462
M:06-41237695

Henk.Akse@traxxys.com

 RVO

Bart Manders

T:088-6022329
M:06-50748086

Bart.Manders@rvo.nl

 

Structured Internals for Mass Transfer Operations

Procesenvelop

Procesenvelop Structured Internals for Mass Transfer Operations

Voordelen

Hogere gasbelasting = hogere doorzet
Lage hoogte van een theoretische schotel (HETP) betekent een hoge scheidingsefficiency
Lage drukval per theoretische trap betekent een kleiner temperatuurverschil over de kolom
Besparing op investeringskosten
Energiebesparing
Lager temperatuurniveau van de energie input

Risico's

Geen

Commerciële status / TRL niveau

Gestructureerde pakking heft de status van standard technologie. Nog niet iedereen accepteert de voordelen van deze pakking hetgeen veroorzaakt wordt door de hogere prijs.
Commercieel; TRL niveau 9
 

Potentiële doelgroepen

Chemische industrie (MJA3 + MEE)
Olie- en Gasproducerende industrie (MJA3)
Raffinaderijen (MEE)
Tankopslagbedrijven (MJA3)
Bierbrouwerijen (MEE)
Cacao-industrie (MJA3)
Diervoederindustrie (MJA3)
Margarine, Vetten en Oliën industrie (MJA3)
Zuivelindustrie (MJA3)

Omschrijving

Gestructureerde pakking is gemaakt van verticale platen van gegolfd dun gaas / metaal / keramiek / glas / plastic met de hoek van de golvingen omgedraaid in aanliggende platen. Het doel hiervan is om een zo open mogelijke honingraat structuur te creëren met afbuigende stromingskanalen en een relatief groot oppervlak.


De pakking is geschikt voor vloeistof/vloeistofmenging – meestal in meestroom operatie - en voor gas/vloeistof stoftransport in tegenstroom.


In het geval van gas/vloeistof tegenstroomoperatie stroomt de vloeistof in een dunne film omlaag over de pakking en het gas stijgt op via de open structuur van de pakking.


Gestructureerde pakking kan men toepassen in statische mengers, bij destillatie- en extractiekolommen, in reactoren en in hybride processen waarbij men verschillende unit operations combineert.


Dit Wikisheet gaat over gas/vloeistof tegenstroom stoftransport zonder chemische reactie. Het belangrijkste toepassingsgebied is destillatie. Gestructureerde pakking werkt het best bij een laag vloeistofdebiet. De lage drukval en de hoge scheidingsefficiency maken dit type pakking bijzonder geschikt voor toepassing in vacuumdestillaties en bij lastige scheidingen.


 

Snel assessment

Door beantwoording van deze vier vragen kunt u snel vaststellen, of deze technologie relevant voor u kan zijn:

  1. Heeft u nu hoge drukval in uw destillatiekolommen?
  2. Is er sprake van een gas/vloeistof stofoverdrachtsproces?
  3. Is het energieverbruik van uw destillatiesectie aan de hoge kant?
  4. Wordt uw gasbehandelingscapaciteit geremd door de destillatiesectie?

Wanneer u een of meer van deze vragen met ja beantwoord hebt, kan deze technologie relevant voor u zijn.


 

Op de PIN-NL website staan

  • Expert Reports over deze technologie (ref.2)
  • Presentaties over de technologie
  • Objectieve commentaren over toepassing van deze technologie

Zie: www.processinnovation.nl. Dit geeft U een beter idee over de vraag of de technologie in uw proces een toepassing kan vinden.

Commerciële informatie kunt u vinden op de websites van vele producenten die gespecialiseerd zijn in deze technologie.

 


 

Voordelen

Voordeel Grootte Opmerkingen
Hogere gasbelasting = hogere doorzet Tot 140% meer t.o.v. bestaande apparatuur Het ontwerp dient aangepast te worden aan het doel: een hoge belastingsfactor met HETP’s in het gebruikelijke gebied
Lage hoogte van een theoretische schotel (HETP) betekent een hoge scheidingsefficiency Tot 70 % ten opzichte van bestaande apparatuur Het ontwerp dient aangepast te worden aan het doel: een lage HETP met een gasbelasting in het gebruikelijke gebied
Lage drukval per theoretische trap betekent een kleiner temperatuurverschil over de kolom Tot 70 % van de drukval in conventionele apparatuur Het ontwerp dient aangepast te worden aan het doel: een lage drukval met een gasbelasting in het gebruikelijke gebied. Lage HETP’s blijven mogelijk.
Besparing op investeringskosten Tot 20 % van de investeringskosten t.o.v. conventionele apparatuur Het ontwerp dient aangepast te worden aan het doel: hetzij een hogere belasting met lagere drukval /HETP of een optimalisatie van al deze parameters.
Energiebesparing 20 % besparing in verhouding tot conventionele ontwerpen Door de hogere scheidingsefficiency bij een gelijkbijvende kolomhoogte kan de refluxverhouding omlaag hetgeen tot energiebesparing leidt
Lager temperatuurniveau van de energie input Tot Kelvin lager is mogelijk voor een ontwerp met een lage drukval Lagere temperaturen bieden meer kansen voor warmteintegratie. In het geval van directe verwarming is wellicht een lagere dampdruktrap mogelijk

 


 

Voorbeelden van toepassingen


Petrochemie

Bedrijf - Proces/Product naam / type
Alle grote bedrijven

Korte beschrijving van toepassing
destillatie, extractie

Productie capaciteit
Meer dan 100 kton/a

Gerapporteerde effecten
Kleinere kolomdiameters, lagere kolomhoogtes, energie besparing

 

Bulk chemie

Bedrijf - Proces/Product naam / type
Alle grote bedrijven

Korte beschrijving van toepassing
destillatie, extractie

Productie capaciteit
5 - 200 kton/a

Gerapporteerde effecten
Kleinere kolomdiameters, lagere kolomhoogtes, energie besparing

 

Fijn chemicalien

Bedrijf - Proces/Product naam / type
Alle grote bedrijven

Korte beschrijving van toepassing
destillatie, extractie

Productie capaciteit
0,5 - 5 kton/a

Gerapporteerde effecten
Flexibele apparatuur, lage holdup

 

Pharma- ceutische producten

Bedrijf - Proces/Product naam / type
Alle grote bedrijven

Korte beschrijving van toepassing
destillatie, extractie

Productie capaciteit
< 0,5 kton/a

Gerapporteerde effecten
flexibele apparatuur, lage holdup


 

Referenties

  1. PI Technology Descriptions; prof.dr.ir. A.I. Stankiewicz e.a., TUD, 2009.
  2. Structured Internals for Mass Transfer Operations; Hartmut Schoenmakers, (ex) BASF Ludwigshafen