npt procestechnologie Procesapparatuur Energie-efficiënt scheiden van azeotropen Vlamreactiemodel Duurzaam drogen 20ste jaargang februari 2013

offic ieel o r g aan v a n d e Ne d e r l a n d s e p r o c e s t e c hn o loge n

npt

procestechnologie

20ste jaargang februari 2013

Procesapparatuur

Energie-efficiënt scheiden van azeotropen Vlamreactiemodel Duurzaam drogen

1

! er ek re zo s t be gi tis Re gra

dr een

o vo

d Test uw kennis op het

gebied van technologie en onderhoud. Speel & Win! www.focusonthenext.nl

NU klAAr voor NEXT diMENsiEs Bezoek Maintenance NEXT in Ahoy Rotterdam en ontdek hoe nieuwe onderhoudsoplossingen en bewezen techniek uw werk nóg efficiënter kunnen maken. Oriënteer u op producten en diensten van ruim 300 exposanten, laat u informeren over de laatste ontwikkelingen op het gebied van betrouwbaarheid, veiligheid en arbeidsmarkt en neem deel aan het kennisinhoudelijk programma. Ga naar www.maintenancenext.nl voor een overzicht van exposanten en activiteiten. @MaintenanceNEXT

Strategische partners

App store

Organisatie

Officieel orgaan van de Nederlandse Procestechnologen

inhoud

npt

procestechnologie

20ste jaargang februari 2013

|Energie en de Chemische Keten |De Meerjarenafspraak energie-efficiency

|Opkomst van de polychemie met |industriële toepassingen |Onder deze titel organiseerde de Chemie

Historische groep van de KNCV en de Sectie Historiek van de Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, in samenwerking met NPT, vrijdag 26 oktober 2012 een symposium op de Technische Universiteit Eindhoven. Deze historische terugblik paste uitstekend in het kader van de bijeenkomsten met als thema: Geschiedenis van de Procestechnologie.

Pagina • 12

|Energie-efficiënt scheiden |van azeotropen |Ionische vloeistoffen (ILs) kunnen con-

ventionele oplosmiddelen vervangen in scheidingsprocessen zoals extractieve destillatie (ED) vanwege hun vermogen om selectief azeotropische mengsels te scheiden. Drie modelstudies zijn geselecteerd voor de scheiding met extractieve destillatie: olefine/paraffine (hexeen/hexaan), aromatische/niet-aromatische koolwaterstoffen (methylcyclohexaan/tolueen) en organisch/water (ethanol/water). Het conventionele oplosmiddel is N-methylpyrrolidon (NMP) voor de eerste twee scheidingen en ethyleenglycol (EG) voor de ethanol/waterscheiding.

(MJA) is een convenant tussen de overheid en het bedrijfsleven, dat loopt van 2005 – 2020. In deze periode is het streven een efficiencyverbetering van 30% te bereiken. Een groot aantal bedrijven in diverse branches van industrie doet mee. De weg hiernaar toe wordt voor de Chemische Industrie beschreven in de Routekaart Chemie.

Pagina • 26

|Duurzaam drogen: een urgent symposium |Naar schatting wordt 15 – 20% van de totale industriële energieconsumptie besteed aan droogprocessen, waarvan de efficiency vaak nog aanmerkelijk kan worden verbeterd. Nederland loopt wat dat betreft niet voorop, en op het jaarlijkse symposium van de NWGD (Nederlandse Werkgroep Drogen), in samenwerking met Agentschap NL, NPT en KIVINIRIA, heerste dan ook een zeker gevoel van urgentie.

Pagina • 30

1

| Nieuws

4

| Redactioneel

5

| Jongeren moeten technologie als

7

| Mensen achter de kentallen;

8

Marius van Doorn

cool zien E. Lammers

het Reynolds getal

W. Hesselink

| Mixing, Static and Dynamic

10

J. van der Kamp

| More than just another Scientific Congress F. van Hessen

11

| Ondernemerschap brengt microfluïdisch

16

| Asset Life Cycle Partner is in opkomst M. van den Hout

22

| Een nieuw vlamreactiemodel

24

systeem aan de man M. de Bruin

D. Kanbier

| Hoogefficiënte pompaandrijving voldoet

28

| Beurs NEXT

30

| OSPT cursussen

34

| Jonge Procestechnoloog Guus Aerts

36

| Agenda

37 38 39

aan toekomstige eisen J. Kamps

C. Martini

Pagina • 18

Bij de voorpagina: In tegenstelling tot conventionele synchrone motoren bevat de aandrijving van de SuPremE hoog-efficiënte elektromotoren van KSB geen magnetische materialen. De motoren vereisen geen storingsgevoelige positie-indicatoren van de rotor waardoor de motor dezelfde robuustheid en betrouwbaarheid heeft als een geregelde asynchrone motor. Ze hebben minstens 15% minder vermogensverlies dan voorgeschreven in de Europese wetgeving EC 640/2009 voor efficiëntie-klasse IE3 vanaf 2015 of 2017. Daarmee bereikt de motor nu reeds het toekomstige efficiëntieniveau IE4 van IEC/CD 60034-30 Ed. 2. Inlichtingen: KSB Nederland bv, tel.: 020-407 98 00; www.ksb.nl

M. Dees

| Productnieuws | Colofon

Nieuws

Nieuwe schone biobrandstof Aan de Amerikaanse Universiteit Berkeley zijn onderzoekers erin geslaagd op basis van een nagenoeg honderd jaar oud procedé een nieuwe schone biobrandstof te ontwikkelen. Volgens het team van wetenschappers aan Berkeley

kan plantmateriaal met het fermentatieproces tot biobrandstoffen leiden die een drastische vermindering van de uitstoot van broeikasgassen mogelijk maken. Het product is zo goed als klaar voor de commerciële markt.

Ineenkrimpende rubberen bal

Hoogewerff Jongerenprijs 2013 toegekend

Amerikaanse onderzoekers van Harvard University en het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben vorig jaar een bal ontwikkeld die uit één stuk buigzaam rubber bestaat en onder invloed van luchtdruk gecontroleerd ineenschrompelt - en dat zonder bewegende delen. De buckliball (een samentrekking van to buckle, het Engelse woord voor bezwijken, en buckyball, een bolvormige chemische structuur vernoemd naar de architect Buckminster Fuller) is een kleine bol van rubber met 24 nauwkeurig geplaatste deukjes. Wanneer de lucht uit de bal wordt gezogen, schrompelt hij ineen tot ongeveer de helft van zijn oorspronkelijke diameter. Hierbij draaien sommige delen met de klok mee en andere er tegenin. De krimp is volledig omkeerbaar. Concrete toepassingen zijn er nog niet, maar zijn te verwachten op verschillende schalen, bijvoorbeeld in een gebouw met een dak dat eenvoudig is in te klappen is of als kleine capsule voor medicijntransport.

De Stichting Hoogewerff-Fonds heeft de Hoogewerff Jongerenprijs 2013 toegekend aan dr.ir. A.A. (Tony) Kiss (38). De Hoogewerff Jongerenprijs wordt iedere twee tot vier jaar uitgereikt aan een veelbelovende chemisch technoloog jonger dan 40 jaar, die een opvallende prestatie heeft geleverd in de chemische technologie. Tony Kiss is werkzaam als procestechnoloog bij AkzoNobel. Hij heeft baanbrekend werk verricht op onder meer Dr.ir. Tony Kiss het gebied van de procesintensificatie, waarheeft inmiddels onder de ontwikkeling van reactieve scheimeer dan 65 wetendingsprocessen, de dividing-wall column, schappelijke publicyclic destillation en andere energie-efficiëncaties op zijn naam te industriële processen. De uitreiking van staan de Hoogewerff Jongerenprijs 2013 zal plaatsvinden op dinsdag 23 april a.s. tijdens het European Congress of Chemical Engineering (ECCE-9) in Den Haag.

Deeltje aantrekken met licht De tractor beam, bekend van de SF-reeks Star Trek, is een klein beetje meer werkelijkheid geworden. Britse en Tsjechische onderzoekers melden in het blad Nature Photonics dat ze erin zijn geslaagd om deeltjes naar een lichtbron toe te laten bewegen. Normaal gesproken worden deeltjes in beweging gezet in de omgekeerde richting door de fotonenstroom die van Screenshot uit een video die de werking van de tractor beam bewijst de lichtbron afkomt. Het was al bekend dat in sommige optische velden deze kracht zich omkeert. te scheiden en te sorteren, zo heeft het onderzoek bewezen. De onderzoekers hebben nu ontdekt waarom dat gebeurt, en De ‘trekstraal’ zou mogelijk kunnen worden gebruikt voor ze hebben deze omstandigheden ook kunnen reproduceren. onderzoek waarbij deeltjes moeten worden gescheiden, zoals Het is met deze techniek onder meer mogelijk om deeltjes bij bloedonderzoek.

 4

npt procestechnologie

Foutloos informatie opslaan in DNA Nieuw onderzoek maakt het mogelijk om zeker 100 miljoen uur aan HD-videomateriaal in een kopje DNA op te slaan. De te bewaren informatie wordt eerst omgezet in een binaire code (nullen en enen). Die code wordt omgezet in één van de vier bouwblokken van DNA: A, C, G of T. Op basis hiervan wordt DNA gemaakt dat de (gecodeerde) informatie bevat. Bij het schrijven en aflezen van DNA konden altijd gemakkelijk foutjes ontstaan. Bij de nieuwe methode kunnen dezelfde letters elkaar niet opvolgen en zijn aanvullende maatregelen genomen. De nieuwe DNA-opslagmethode is hierdoor zeer betrouwbaar. Om dit te testen, werden alle sonnetten van Shakespeare, de speech van Martin Luther King en meer informatie in DNA opgeslagen. Dit DNA werd vervolgens weer afgelezen. De informatie zoals deze in het DNA was opgeslagen, kwam er foutloos weer uit.

Meest energie-efficiënte lamp ter wereld De Amerikaanse startup Nanolight heeft een led-lamp ontwikkeld met een lichtopbrengst van 133 lumen per Watt. Daarmee is de Nanolight de meest energie-efficiënte lamp ter wereld. De 12 W led-lamp levert 1600 lumen, gelijk aan de lichtopbrengst van de 100 W gloeilamp. De Nanolight is een geperforeerde printplaat met leds die tot een ‘gloeilampvorm’ is op te vouwen. Door dit specifieke

ontwerp en door de leds te voorzien van een speciale coating, voorkomt de produDe Nanolightlamp cent overmatige kost vijftig dollar warmteontwikkeling. De Nanolight heeft een stralingshoek van 360 graden en een levensduur van dertigduizend branduren.

Benoeming persoonlijk hoogleraar

Naast Karin Schroën en Joop van Loon zijn ook Michiel Kleerebezem en Dolf Weijers door Wageningen University tot hoogleraar benoemd

Wageningen University heeft vorig jaar dr.ir. Karin Schroën (1964) benoemd tot hoogleraar in haar eigen vak. Benoeming tot persoonlijk hoogleraar geschiedt op basis van grote verdiensten voor wetenschappelijk onderzoek en onderwijs alsmede opmerkelijke persoonlijke kwaliteiten. Schroën was tot september 2012 universitair hoofddocent Levensmiddelenproceskunde. Ze studeerde in Wageningen en promoveerde hier in 1995. Haar specialisaties liggen onder meer op het terrein van microtechnologie, membraantechnologie en het modelleren in de levensmiddelentechnologie.

1

februari 2013

Redactioneel Marius van Doorn

Windenergie – laat maar waaien!

W

ind is gratis. Een kwh (Kilowattuur) door wind opgewekt, vervangt een kwh aan elektriciteit uit fossiele brandstof. Toch? En dan heb je vanzelfsprekend minder CO2-uitstoot.

Was het maar waar. Jammer genoeg waait het niet altijd en ook niet altijd even hard. CBS gegevens over 2010 geven aan dat windmolens op land slechts 20% en op zee 33% van de tijd hun vol vermogen leveren. Om toch stroom te hebben in windarme uren moet er een ‘backup’ zijn in de vorm van conventioneel opgewekte elektriciteit of we moeten deze groene energie op een of andere manier kunnen opslaan. Kolencentrales hebben een hoog rendement, bij vollast tot boven 50%. Maar als ze terug moeten schakelen, wordt dit mooie rendement snel minder. En dat betekent ook meer CO2 per geproduceerde kwh. Gascentrales kunnen sneller reageren, maar zijn ook minder efficiënt. Wetenschapsjournalist Kees le Pair wijst al jaren op deze discrepantie en rekent voor dat inzet van windenergie bij lange na niet de verwachte CO2 - en brandstofbesparing oplevert, die de voorstanders ons willen doen geloven. KIVI NIRIA organiseerde in november j.l. een Technisch Parlement waar voor- en tegenstanders van windenergie met elkaar konden debatteren. Ook hier werden twijfels uitgesproken over de haalbaarheid van grootschalige windtoepassing. De minister van EZ zei onlangs, in antwoord op Kamervragen, weinig voor een nader onderzoek te voelen. Logisch, want de Nederlandse doelstelling is om in 2020 voor 20% duurzaam opgewekte energie te hebben. En dat zullen we niet gaan halen, tenzij er nog eens 6000 MW aan windmolens wordt bijgeplaatst. Dus betalen wij (en ook de Denen en de Duitsers) een steeds hogere toeslag op onze stroomprijs. Let wel, dit zijn geen aanloop- of ontwikkelingskosten, dit is een regelrechte bijdrage om de inefficiëntie van windenergie te bekostigen. Zou het daarom niet verstandig zijn even te wachten met kostbare windmolenparken te bouwen, tot er meer zicht is op grootschalige energieopslag, hetzij civieltechnisch (plan Lievense), hetzij fysisch-chemisch (betere batterijen), hetzij chemisch (waterstof, methanol), e.d. Enkele presentaties bij ECCE9 wijzen erop dat ook procestechnologen zich al met deze problematiek bezighouden.

R e d a c t i o n e e l 5

Nieuws

|Temperatuur onder het absolute nulpunt Duitse wetenschappers hebben de temperatuur tot onder het absolute nulpunt laten dalen. Bij 273 graden onder nul hebben deeltjes een minimale energie en bewegen niet meer. Zij liggen dan als groepje aan de voet van de helling (zie de afbeelding). Bij stijging van de temperatuur neemt de energie toe. Deeltjes bezitten niet allemaal evenveel energie en bevinden zich dus op diverse hoogten op de helling. Hoe warmer het wordt des te meer de deeltjes zich verspreiden over de helling. Als de temperatuur niet verder kan stijgen, liggen de deeltjes optimaal verspreid over de helling. Dat is het einde van wat de onderzoekers een ‘positive temperature scale‘ noemen. Er is sprake van positieve temperaturen als zich op de heuvel een aantal deeltjes en onderaan de heuvel een groter aantal deel-

tjes bevindt. Om de theoretische negatieve temperatuur te bereiken, moest het model worden omgedraaid: meer deeltjes met veel energie op de heuvel dan in de vallei. Dat is gelukt. Door alle deeltjes in één keer bovenaan de helling te plaatsen, werd een temperatuur tot min één nanokelvin bereikt. De onderzoekers kregen alle deeltjes bovenaan de heuvel door atomen af te laten koelen tot iets boven het absolute nulpunt en ze vervolgens met lasers de denkbeeldige heuvel op te duwen (meer energie te geven).

|Glasvezel via het riool Internet via glasvezel is een snelle concurrent voor de ‘gewone’ kabel. Inmiddels zijn er ongeveer een miljoen huizen in Nederland aangesloten op glasvezel. Die glasvezelkabel moet wel nieuw worden gelegd. Dat maakt de techniek onrendabel voor afgelegen woningen. Jelcer Networks heeft hier een oplossing voor gevonden: glasvezel via het riool. De eerste proef met deze techniek is uitgevoerd in het dorp Lonneker, waar het dataverkeer van 52 huizen via het riool loopt. De glasvezel gaat via een speciale mof de rioolbuis in en uit. Afhankelijk van de rioolbuit ligt de kabel los (drukriool) of bovenin met een clipsysteem. De kabel zelf is voorzien van een beschermlaag die bestand is tegen zuren, basen en corrosieve stoffen. Een laagje aluminium houdt gassen buiten en de afdeklaag is van een zeer gladde nylonsoort, zodat er niets uit het riool aan kan blijven hangen. (Bron: www.jelcer.nl)

|Rondtollende reactor |maakt chemie zuinig Technostarter Spinid brengt een chemische reactor op de markt waarin snel ronddraaiende schijven zorgen voor een zeer zuinig en gecontroleerd verloop van reacties. De draaiende reactor bestaat uit een zeer goed afgesloten ruimte met daarin een stilstaande en een snel draaiende schijf. Door de ruimte van circa 1 mm tussen de schijven stromen de grondstoffen voor de reactie. Het snelheidsverschil tussen de twee schijven betekent hoge afschuifspanningen en wervelingen in de vloeistoffen en dus De reactor maakt het mogeeen verbeterde menging (tot 25 lijk om van een batchproces naar een continu proces over keer beter dan in een traditionele geroerde reactor). te stappen

6

|Roboticaonderzoek |TU Delft gebundeld In Delft is het nieuwe TU Delft Robotics Institute van start gegaan. In het instituut wordt al het onderzoek op het gebied van robotica aan de universiteit gebundeld. Prof. Robert Prof. Robert Babuska is de wetenBabuska is de oprichter schappelijk directeur van het instituut van het nieuwe instituut. Er zijn drie thema’s gekozen: robotzwermen, robots voor werknemers en interactieve robots. Met de bundeling van krachten plaatst de TU Delft zich in het leidend segment van robotonderzoek.

npt procestechnologie

Visie

1

februari 2013

Jongeren moeten technologie als cool zien In mijn visie zal de procesindustrie zich in de toekomst steeds meer gaan richten op het optimaliseren van het bestaande proces, zodanig dat mens, milieu en winstgevendheid niet alleen in balans zijn, maar elkaar juist versterken. Hierdoor wordt een wereld gecreëerd waar onze kinderen en generaties daarna, duurzaam in kunnen leven.

Enrico Lammers Ing. Enrico Lammers, Process Engineering Consultant, oprichter en eigenaar pro6com bv, Geep 19, 3225 XD Hellevoetsluis

N

a 17 jaar als procestechnoloog in de chemische industrie te hebben rondgelopen, heb ik in 2009 besloten om mijn droom te realiseren en mijn eigen onderneming op te richten. Mijn missie is om sámen met een netwerk van specialisten en sámen met de bedrijven in de chemische industrie deze optimalisatieslag te maken. Ik zie daarbij wel een aantal grote uitdagingen. Er komen steeds meer technologische vraagstukken op ons af. Toenemende wereldbevolking en toenemende welvaart trekken een zware wissel op de natuurlijke grondstoffen. Het zoeken naar alternatieven en het optimaliseren van technologieën is precies het vakgebied van de proces-/chemisch technoloog, die hiermee een belangrijke bijdrage aan de nieuwe maatschappelijke ontwikkelingen kan (en moet) leveren. Daarvoor zijn veel goede technische mensen nodig; creatieve mensen, ondernemende mensen. De trend is helaas zorgwekkend. Toekomstvoorspellingen laten zien dat er een groot tekort aan technici dreigt te ontstaan. Vergrijzing enerzijds, te weinig instroom van jong, ambitieus talent anderzijds. Procestechnologen kennen als geen ander het belang van de technologie voor de maatschappij waarin wij leven. De grote vraag is echter hoe je een breed publiek met dit specialistische vakgebied bekend maakt, de jongeren daarmee bereikt en hen motiveert om verder te gaan in deze boeiende materie. Allereerst heb ik een doel gesteld om het imago van de techneut aan te pakken. Techneuten van de oude stempel hebben de neiging om te denken dat iedereen begrijpt wat zij doen. Ook missen zij doorgaans de ambitie of competentie om dit te verbeteren. Dat is mijns inziens de voornaamste reden van het stoffige imago en daar moeten we vanaf. Hoe kunnen jongeren anders ooit kiezen voor technische vakken? De techneut van de toekomst, de Nerd 2.0, is cool. Hij of zij! weet ingewikkelde technologieën, fysische en chemische processen op een begrijpelijke en boeiende manier aan een breed publiek uit te leggen. Pas

dan komt er meer begrip, en kunnen mensen inzien wat het belang ervan is. Meer meiden in de techniek zou helemaal fantastisch zijn: de creatieve kant van vrouwen is beter ontwikkeld dan die van mannen… Er zijn aansprekende voorbeelden nodig die de fantasie van jongeren prikkelen. Ik heb het genoegen aan zo’n bijzonder project te hebben mogen meewerken: het onderzoeken van de technologische haalbaarheid van een chemische fabriek op de planeet Mars (zie NPT nr. 2 2012: “Process engineering op hoog niveau”). Wat André Kuipers gedaan heeft, is heel bijzonder, maar er zijn mensen die alweer verder kijken in de toekomst. Wat nu nog ongeloofwaardig lijkt, is dat over een aantal jaar zeker niet meer. Wie had in 1960 geloofd dat er bijna 10 jaar later een mens een voet op de bodem van de maan zou zetten? Wie kon in 1980 bedenken dat je via je telefoon het laatste nieuws kon lezen, tegelijkertijd naar muziek kon luisteren en desgewenst op een kaart de weg kon zien? Hoe bereik je de jongeren? In ieder geval niet op de conventionele manier. Het sociale gedrag van de jongeren anno nu is veranderd en de sociale media spelen hierin een essentiële rol. Ik ben daarom actief aanwezig op twitter, facebook en linked-in en, heel belangrijk, schrijf twee wekelijkse blogs op mijn website. Aan de hand van een maatschappelijk thema probeer ik op een relatief eenvoudige manier te beschrijven wat een procestechnoloog doet of wat zich in het vakgebied afspeelt. Afhankelijk van mijn bui, meestal met een humoristische of cynische ondertoon, met een knipoog, maar altijd met hetzelfde doel voor ogen: het bereiken van een breed publiek. Als we het met zijn allen voor elkaar krijgen dat technologie onder jongeren als cool gezien wordt, dat zij steeds meer voor het vak gaan kiezen en dat de maatschappij technologie op een voetstuk plaatst, dan zie ik de toekomst met vertrouwen tegemoet en ben ik ervan overtuigd dat we een betere wereld creëren. l

De techneut van de toekomst is cool

www.pro6com.nl • http://www.pro6com.nl/index.php/pro6-blog/

7

M e n s e n aIcSA dH/97 e /9k7e n t a l l e n IhSAtTeTErEC CH

Wim Hesselink

Het Reynolds getal We kennen allemaal het Reynolds getal

Wim Hesselink is lid van de redactiecommissie ([email protected])

Maar wie was Reynolds? Osborne Reynolds werd geboren op 23 augustus 1842 in Belfast (Ierland) als zoon van een Anglicaans geestelijke. Kort na zijn geboorte verhuisde het gezin naar Dedham, Essex in zuidoost Engeland. Zijn vader (die ook Osborne heette) werd hier hoofd van de school. De jonge Osborne 1 werd onderwezen door zijn vader, die een uitstekend wiskundige De jonge Osborne was (opgeleid in Cambridge), met Reynolds grote interesse in de mechanica. Deze interesses heeft hij op zijn zoon overbracht. Osborne jr. ging op zijn 19de als leerling werken bij Edward Hayes, een werktuigbouwer en uitvinder, die een scheepswerf had in Stony Stratford. Hij bleef hier een jaar, en ontdekte dat wiskunde essentieel is voor het beschrijven van de mechanische verschijnselen die hij tegenkwam. Daarop besloot hij wiskunde te gaan studeren in Cambridge, waar hij in 1867 afstudeerde (Queen’s College). Na een jaar werken als civiel ingenieur bij een ingenieursbureau in Londen, solliciteerde hij in 1868 op een nieuwe professoraat in ‘engineering’ bij Owens College, Manchester (later de universiteit van Manchester). In zijn sollicitatie scheef hij ‘From my earliest recollection I have had an irresistible liking for mechanics and the physical laws on which mechanics as a science is based’. Reynolds werd geselecteerd voor de positie en heeft deze leerstoel bezet tot zijn emeritaat in 1905.

getal’ genoemd in 1908 door Arnold Sommerfeld (‘...eine reine Zahl, die wir die Reynolds’sche Zahl nennen wollen...’). Naast zijn werk aan stromingsleer en turbulentie heeft Reynolds op diverse andere gebieden belangrijke bijdragen geleverd. In 1886 formuleerde hij een theorie voor film smering; deze vormt de basis voor hydrodynamische smering, die in lagers hoge belasting en snelheden mogelijk maakt. Zijn studies op het gebied van condensatie en warmte transport tussen vaste stof en vloeistoffen hebben geleid tot wezenlijke aanpassingen van het ontwerp van boilers en condensers. Reynolds heeft ook bijdragen geleverd aan het onderwijs in de toegepaste wiskunde. Anderson [3] schrijft daarover het volgende: “Reynolds was een geleerde man, die de lat hoog legde. Technisch hoger onderwijs was in die tijd nieuw voor de Engelse universiteiten, en Reynolds had vastomlijnde ideeën over hoe het gegeven moest worden. Hij was van mening dat alle studenten [in Engineering], ongeacht hun studierichting, een gemeenschappelijke basis moesten hebben in wiskunde, natuurkunde, en in het bijzionder de grondbeginselen van de klassieke mechanica. Ondanks zijn sterke interesse in onderwijs, was hij een matig docent. Zijn colleges waren moeilijk te volgen, en hij dwaalde vaak af naar onderwerpen die maar zijdelings met het college te maken hadden.” Reynolds was Fellow van de Royal Society, en ontving in 1888 de Royal Medal (van de Royal Society). Het is opvallend dat Reynolds geen officiële nationale erkenning in Engeland heeft gekregen (hij is bijvoorbeeld niet geridderd). Mogelijk is het belang van zijn werk pas later in volle omvang duidelijk geworden. ●

Referenties: 1. Brian Launder, “Osborne Reynolds: the Turbulent Years” (19ème Congrès Français de Mécanique, 2009) 2. N. Rott, “Note on de history of the Reynolds number”, Annu. Rev. Fluid Mech. I990, 22: 1-11 3. J. D. Anderson, A History of Aerodynamics (Cambridge, 1997).

8

Reynolds werkte in het begin van zijn loopbaan aan magnetisme en electriciteit, maar richtte zich al snel op hydrauliek en hydrodynamica. Zijn naam leeft voort in het Reynolds getal, dat de verhouding aangeeft tussen inertiekrachten en visceuze krachten. Het bepaalt onder andere of stroming turbulent of laminair is. Het dimensieloze getal verschijnt voor het eerst in een beroemde publicatie van Reynolds in 1883 (‘An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water in parallel channels shall be direct or sinuous and of the law of resistance in parallel channels’, Philosophical Transactions of the Royal Society of London Vol. 174, pp. 935-982). Het wordt voor het eerst ‘Reynolds

2 De ‘Reynolds tank’, gebruikt voor het visualiseren van beweging in vloeistof

MC2012-012

Veilig en betrouwbaar niveau meten Levelflex FMP56/57 De nieuwe levelflex biedt een veilige, betrouwbare en efficiënte niveaumeting van stortgoederen in silo’s. De nieuwe software voorzien van dynamische, continue zelflerende algoritmen, garandeert een nauwkeurig meetresultaat. De intuïtieve en gebruikersvriendelijke menubesturing, de unieke ingebrachte datamanagement systeem en de uitgebreide set parameters voor instrument en procesdiagnose, complementeert de nieuwe Levelflex. Eenvoudig veilig • Betrouwbare meting • Hoge beschikbaarheid • Geïntegreerd datamanagement geheugen • Vooraf gekalibreerd • Eenvoudig te integreren in procescontrole en asset management systemen • Menugestuurd bedieningspaneel in verschillende talen • ATEX, IEC Ex, FM, CSA gecertificeerd

Samen met CCIMS kunnen wij uw kosten verlagen en de veiligheid verbeteren. Het Close Coupled Instrument Mounting System is een radicale en gestandaardiseerde oplossing voor directe montage van drukverschilmeters, rechtstreeks (direct) op de flens van de procesleiding. De lagere kosten en de verbeterde veiligheid van de CCIMS worden bereikt door: - kortere montagetijd, daardoor lagere installatiekosten (reduced TIC, Total Installation Costs) - verminderd aantal (potentiële) lekpunten - lager gewicht - volume/omvang t.o.v. traditionele en Meer weten? Scan de QR-code! conventionele hook ups is kleiner - lagere onderhoudskosten (reduced TCO, Total Cost of Ownership) - minder mogelijkheden voor fouten, one way Fit System (Phas-Fit)

www.nl.endress.com/levelflex Endress+Hauser BV Postbus 5102 1410 AC Naarden Tel. (035) 695 86 11 [email protected] www.nl.endress.com

www.parker.com/nl www.ontdekparker.nl

V e r e InSA i g TE i n Cg H/9 s n i7e u w s

Mixing, Static and Dynamic

Johan van der Kamp

Op woensdag 31 oktober 2012 heeft een dertigtal mensen de veelal lange reis gemaakt naar Leeuwarden. In de Friese hoofdstad werden we vanaf 2 uur ing. J. van der Kamp is

welkom geheten voor een bedrijfsbezoek aan Jongia. Dit bezoek was

Chief Design Engineer bij

georganiseerd door Nederlandse Procestechnologen NPT.

Bronswerk Heat Transfer

Jongia Mixing Technolgy is specialist voor dynamische mixers. Om een compleet programma te kunnen bieden, was ook Striko Verfahrenstechnik uitgenodigd, dat gespecialiseerd is in statische mixers. Tijdens de presentatie van Jongia werd duidelijk dat er een enorme variatie is aan vormen van roerwerken en aan afmetingen er van. Daarnaast is ook de plaats van het roerwerk in het vat, en de hoek waaronder het staat van invloed op het menggedrag.

Berekenen en testen Het ontwerpen en selecteren van een bepaald roerwerk voor een specifieke toepassing is een boeiende combinatie van berekenen en testen. Statische mixers dienen te zorgen voor een goede menging van media in een doorstroom apparaat. Ook hier is een grote variatie in vormen van de mengers beschikbaar. Toepassing van deze mixers zorgt niet alleen voor een goede menging, maar vergroot ook de warmteoverdracht van het medium naar de wand. Vaak dient een apparaat met statische mixer dan ook gelijk als warmtewisselaar. Aan materiaal is voor een dergelijke menger bijna niets nodig, de prijs van de menger is dan ook nauwelijks gerelateerd aan het materiaal, maar vooral

aan de kennis van het specifieke mengproces. Na deze inleidende presentaties en een kop koffie was het tijd de werkvloer te bezoeken. Bij de rondleiding door de fabriek van Jongia – waar vooral veel roestvrijstaal wordt verwerkt – werd bij een paar opstellingen extra stil gestaan. Bijvoorbeeld bij de multifunctionele, mobiele, proefopstelling waar veel verschillende roeren mengtests op kunnen worden uitgevoerd. Ook bij de klant. Verder was het aardig te zien hoe kennis en ervaring op een bepaald gebied leidt tot een nevenproduct voor een totaal andere toepassing.

Laboratorium In het laboratorium werd getoond hoe de plaats en de hoek van een roerwerk invloed heeft op het mengen. Striko had een aantal demonstratie modellen neergezet waarin was te zien hoe een statische mixer al voor een enorme menging zorgt op een heel korte stromingslengte. Vrijwel alle aanwezigen maakten gebruik van het buffet dat door Jongia werd aangeboden, zodat de middag al ruim voorbij was voordat de thuisreis werd aanvaard. Jongia en Striko hebben gezorgd voor een informatief, nuttig en plezierig bedrijfsbezoek. l

De demonstraties werden door de aanwezigen met interesse gevolgd

 10

nptnpt procestechnologie procestechnologie1

Fred van Hessen

2februari mei 2013 2012

More than just another Scientific Congress Congresses in the field of Chemical Engineering usually come in one of two flavours – scientific or commercial.

Ing. F.A. van Hessen BSc ([email protected]) is bestuurslid van NPT

NPT, which aims to represent ALL chemical engineers in this country, took a different

en lid van de redactie-

approach when it organised ECCE9/ECAB2 not as just a scientific conference, but

commissie van NPT Procestechnologie

by bringing together scientists, engineers, policymakers, industrial professionals & managers, entrepreneurs and students. They will exchange and share their experiences, new ideas, innovations, and research results about all aspects of Chemical Engineering, Applied Biotechnology and Process Intensification. This will provide a unique opportunity to represent the Dutch process technology to Europe.

As done before successfully in organising the NPS Congress, NPT started cooperation with the Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) to be able to connect the three worlds of science, industry and government. This way ECCE9/ECAB2 will bring together participants from all 3 corners of the ‘golden triangle’, thereby giving shape to the promise of the main theme of the congress: Shaping a sustainable future: A Partnership of Academia, Industry and Society The Dutch and European governments have been invited to highlight their policies in the area of sustainability. Academic subjects will still play an important role, with contributions ranging from thermodynamics to microchannels and from fluidised beds to immobilised enzymes. 400+ scientific talks on a complete range of related topics will cover this aspect (see box for the range of themes)

Commercial products and processes will be highlighted too, as many production and engineering companies have sent in their abstracts. Companies will show their latest products and developments in a technical exhibition lasting several days, while business breakfasts, case studies from industry and 60-second pitches by start-ups and SMEs will provide real-life experience.

And there is more… Beyond inspiring plenary lectures (HRH Princess Laurentien a.o.), keynote lectures and the high quality scientific talks and poster presentations, there will be plenty of opportunity for active participation. (See box for the range of activities)

To sum up: you will be selling yourself short if you don’t participate. If you have not already done so, mark your agenda: 21 – 25 April 2013 And for details: check the website: www.ecce2013.eu

11

Ve r s l a g S y m p o s i u m

Marius van Doorn

“Opkomst van de met Onder deze titel organiseerde de Chemie Historische groep van de KNCV en de Sectie

Ir. M.C.H. van Doorn is lid van de redactie van NPT Procestechnologie

Historiek van de Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, in samenwerking met NPT, vrijdag 26 oktober 2012 een symposium op de Technische Universiteit Eindhoven . Deze historische terugblik paste uitstekend in het kader van de bijeenkomsten met als thema: Geschiedenis van de Procestechnologie,

Dit keer waren wij in Eindhoven te gast bij het Dutch Polymer Institute – DPI. Ochtendvoorzitter Rob van Veen heette de aanwezigen welkom en introduceerde Monique Bruining, Programma manager van DPI, met haar voordracht “Today, the history of tomorrow”. Al meer dan 100 jaar zijn verstreken sinds in 1907 de eerste kunststof Bakeliet werd toegepast. De ontwikkelingen van synthetisch bereide polymere materialen heeft in de 20ste eeuw een zodanig enorme vlucht genomen, dat wij ze nu niet meer uit ons dagelijks leven kunnen wegdenken. Polymeren zijn overal! Naast polymeren als bulkmateriaal zoals polytheen, PVC en polystyreen zijn er nieuwe ontwikkelingen die meer duurzame toepassingen mogelijk maken, zoals biobased polymers, energiebesparing door lichter gewicht, isolatie, anti-fouling, e.d. en toepassingen in de gezondheidszorg, sport en de bouw. Maar ook de negatieve aspecten moeten in de gaten worden gehouden – plastic vervuiling in zee (plastic soep) en op het land (zwerfvuil) en additieven zoals ftalaten in weekmakers en brandvertragers. Het DPI wil daarbij een schakel zijn als Public Private Partnership tussen industrie, overheid en academia, met 180 research medewerkers en meer dan 300 industriële contacten.

Prof. Jan Bussink

 12

Als tweede spreker kreeg Jan Bussink (em-prof. TU Eindhoven) het woord over de Maatschappelijke ontwikkelingen betreffende polymeren, waarbij het historische belang van de kunststoffenindustrie werd belicht. Het bestaan van de mens en verder alle leven op aarde is te danken aan de natuurlijke polymeren: koolhydraten en eiwitten. De synthetische kunststoffen die zo’n honderd jaar geleden tot ontwikkeling kwamen, hebben

sinds WO II een geweldige wereldwijde groei doorgemaakt. Belangrijkste oorzaken hiervoor zijn: 1. Het economische belang. 2. De lage kostprijs. Zowel per kilo als per volume eenheid, wegens de lage dichtheid. 3. De toegenomen nuttige bruikbaarheid, door de ontwikkeling van nieuwe technische verwerkingstechnologieën, zoals vormgeving met de spuitgietmachine. Daarvòòr konden alleen draden en films gemaakt worden door middel van extrusie. 4 De enorme groei in kennis en technologie door intensieve samenwerking van producent en gebruiker. 5. En de steeds specifiekere polymere producten qua samenstelling en moleculaire structuur, maar ook door combinaties van polymeersystemen, met speciaal ontwikkelde additieven, die door nieuwe compoundeertechnologie gemengd konden worden. Veel belangrijke innovatieve ontwikkelingen zijn voortgekomen uit verdieping van inzicht en kennis van de eigenschappenbepalende factoren van de materie. Een goede basisopleiding in material-science vakken is daarom essentieel. Vernieuwingen zullen blijven doorgaan. Het begrip duurzaamheid speelt hierbij een belangrijke rol, juist het gebruik van meer kunststoffen levert een kwantitatief aantoonbare energiebesparing op.

De geschiedenis van de polymeerchemie: van mensen en theorieën Etienne Jooken (prof. Katholieke Hogeschool Brugge -Departement IW&T Afdeling Chemie Oostende) In de geschiedenis van elke wetenschap is er een fase die we kunnen omschrijven als “proto-wetenschap”:

npt procestechnologie

1

februari 2013

polymeerchemie industriële toepassingen” hierbij kunnen er op reproduceerbare manier experimenten worden gedaan, maar, omdat de noodzakelijke theoretische onderbouw ontbreekt zijn de successen louter toevallig. In de polymeerchemie duurde deze fase van de 16de eeuw tot circa 1920. Hierbij zijn twee belangrijke ontwikkelingslijnen te volgen: 1. Rubber. In de 16de eeuw, waren wetenschappers sterk geïntrigeerd door de grote elasticiteit, een Prof. Etienne Jooken eigenschap die toen ongekend was. In de 19de eeuw werden dan de eerste praktische toepassingen ontwikkeld. Deze successen leidden tot pogingen om synthetisch rubber te ontwikkelen. Door E.H. Nieuwland werd in samenwerking met DuPont voor het eerst synthetisch rubber, neopreen, industrieel geproduceerd. 2. Cellulose. Schönbein synthetiseerde bij toeval nitrocellulose. Hoewel dit eigenlijk een springstof is, werd het toch verder ontwikkeld als (semi)kunststof, tot het meer bekende celluloid. Het diende als vervanger van ivoor voor biljartballen, mesheften en pianotoetsen. De grootste gebruiker van celluloid werd echter de foto- en filmindustrie. Vanaf 1924 werd cellulose in de vorm van vezels op grote schaal toegepast als kunstzijde – Rayon. Rond 1920 ontwikkelde Staudinger op basis van experimenten met polystyreen en natuurrubber, het concept van “macromolecule”. Carothers kwam tot dezelfde conclusie bij de polymerisatie van diolen en dicarbonzuren tot polyesters. Flory (Verenigde Staten) geeft met zijn fysisch-chemische studies van polymeeroplossingen de polymeerchemie een eigen gezicht. Terwijl in Europa Ziegler (Duitsland) en Natta (Italië) met recht de “vaders” van de coördinatiepolymerisatie genoemd kunnen worden, in Vlaanderen is het Prof. George Smets die de polymeerchemie introduceerde. Het gebied van de polymeerchemie werd geëerd met diverse Nobelprijzen: 1953 - Staudinger; 1963 - Ziegler

en Natta; 1974 - Flory en in 2000 - Heeger, MacDiarmid en Hideki Shirakawa (voor hun vinding van geleidende polymeren).

Baekeland als pionier: een levensverhaal Danny Segers (Museum voor de Geschiedenis van de Wetenschappen, UGent) gaf een boeiend relaas over Leo Baekeland, die algemeen wordt aangezien als de grondlegger van de eerste kunststof, het bakeliet®. Leo Baekeland werd geboren in Gent in 1863. Na zijn studie scheikunde aan de universiteit van Gent werkte hij daar in het voormalig laboratorium van Prof. A. Kekulé. In 1889 huwde hij met Céline Swarts. Twee dagen na hun huwelijk vertrokken ze naar de Verenigde Staten, waar hij tot zijn dood in 1944 zal blijven. In 1893 stichtte hij zijn eigen fotografiebedrijf, de “Nepera Chemical Company”, op. In dit bedrijf werd een nieuw soort fotografisch papier ontwikkeld, het Veloxpapier dat bij kunstlicht kon worden belicht. De productierechten van het Veloxpapier worden in 1899 verkocht aan de “Eastman Kodak Company”. Met de opbrengst hiervan kan hij het onderzoek starten naar de reactie tussen fenol en formaldehyde. In 1907 leidt dit tot een patent voor de productie van bakeliet®, de eerste door de mens bereide kunststof. Enkele jaren later wordt hiervoor de “General Bakelite Company” opgericht. Bakeliet® was het nieuwe materiaal bij uitstek, dat elektrisch isolerend, chemisch inert en hitte bestendig was. Het kon dus gebruikt worden voor een heel brede waaier van toepassingen. De productie van bakeliet® maakte Baekeland tot multi-miljonair.

Een overzicht van het aandachtig gehoor

13

e r TE s l aC H/9 g S7y m p o s i u m IVSA

Heden ten dage wordt het moderne bakeliet® nog altijd ingezet voor heel specifieke toepassingen zoals bij gasmeters en in sommige BMW motoren. Vòòr de lunch was nog tijd voor een eerste vragenronde. Deze leverde al direct interessante discussies op over duurzaamheid van plastics en het huidige beleid van inzamelen en herverwerken van kunststoffen. Enkele prominenten vonden regenereren flauwekul. Zolang 90% van de fossiele brandstoffen nog verbrand wordt, is het kwalitatief veel beter en zeker ook goedkoper om nieuwe plastics van schone aardolieproducten te maken en plastic afval te verbranden voor de energieinhoud. Ook de plasticvervuiling van de oceanen werd als een hype beschouwd. Tijdens de zeereis van de driemaster, in navolging van de reis met de Beagle, zijn de eilanden van plastic afval niet aangetroffen. Na de lunch gaf de middagvoorzitter Paul Balduck het woord aan Marijn Hollestelle (Stichting Historie der Techniek / Univ. Eindhoven) over Tussen industrie en universiteit. De ontwikkeling van de Nederlandse polymeerwetenschap 1940-2011. Begin twintigste eeuw waren bedrijven vooral gericht op natuurlijke polymeren, zoals rubber en kunstzijde. (In 1911 wordt de ENKA opgericht en in 1942 het Rubberinstituut.) Na de oorlog begint AKU op basis van Duitse nylontechnologie met de productie van Enkalon (Nylon 6) uit caprolactam, wat door de Staatsmijnen wordt gefabriceerd.

Marijn Hollestelle

 14

Er is een duidelijke behoefte in de industriële researchlaboratoria aan wetenschappers en ingenieurs. Nieuwe universiteiten worden opgericht: Eindhoven 1956 en Twente 1964. Daar en ook bij andere universiteiten, ontstaan polymeergroepen, geleid door hoogleraren afkomstig uit de industrie. De nieuwe hoogleraren moesten zich staande houden in een academische cultuur, die polymeerchemie geen echte wetenschap vond vanwege de directe toepassing in de industrie. Veel van het noodzakelijke onderzoek werd daarom gedaan binnen de steeds groeiende industriële researchlaboratoria. Na de oliecrisis van 1973 en de daaropvolgende economische recessie begon de industrie zwaar te bezuinigen op de eigen research. Samenwerking en afstemming met het academisch onderzoek werd daardoor veel belangrijker. Ook de opleiding tot Register Polymeerkundigen kreeg gestalte in het PTN (the National Dutch Graduate School of Polymer Science and Technology) een samenwerkingsverband van alle polymeertechnologische groepen van de universiteiten van Delft, Eindhoven, Leiden, Twente en Wageningen, alsmede van TNO Industrie (v/h Kunststoffen- en RubberInstituut TNO). De uni-

versiteit van Groningen deed in eerste instantie niet mee. De samenwerking tussen academie en industrie krijgt in 1997 een stevige basis door de oprichting van het DPI. De bedoeling daarbij was juist de witte vlekken, zoals polymeerfysica, coating en het gedrag van rubbers, in te vullen. De DPI fellows werken in deeltijd in de industrie en verder in studiegroepen bij de universiteit. Rond het jaar 2000 vindt de industrie haar weg weer terug in research, maar de interactie tussen universiteit en industrie is gebleven. De polymeerwetenschappen zijn nog steeds een “Industry based science” waarbij men altijd moet laveren tussen nuttig en fundamenteel. Jan Mulderink (ex-Algemeen directeur Akzo Nobel research Arnhem) belichtte Enka-Akzo: 100 jaar polymeervezelontwikkeling. Het begon en eindigde met cellulose. Eind negentiende eeuw werden in Rotterdam al vezels gemaakt die dienden als gloeidraden in de Edison lamp. Edison gebruikte bamboevezels, die het slechts een paar uur uithielden. Dit procedé was Jan Mulderink gebaseerd op gedenitrificeerd nitrocellulose. Later werden de gloeidraden gemaakt op basis van cellulose opgelost in koper-ammoniak. Uiteindelijk leidde dit tot toepassingen in textiel. Rond 1911 wordt de cuprovezel vervangen door het veel goedkopere viscose proces waarin CS2 reageert met alkalicellulose. In datzelfde jaar wordt de Enka opgericht. Door kapitaalsgebrek bij VGF kon Enka in 1929 de aandelen VGF overnemen en ontstaat de AKU. In de nazitijd wordt nylon verder ontwikkeld. IG Farben doet Nylon 66 over aan Dupont. Na 1945 wordt in Obernburg Nylon 6 geproduceerd, terwijl de viscose bandengarens in Arnhem blijven. In de vijftiger jaren worden nylon en polyester belangrijk en vooral in de sector van autobandengarens kwam nieuw succes. Dit leidde eind zestiger jaren in de Nederlandse research tot de ontwikkeling van het zeer sterke Aramide garen: Twaron. Strategische overwegingen leiden in 1969 tot de fusie van AKU en KZO tot AKZO. Lagelonenlanden namen vanaf 1970 steeds meer de productie van half en geheel synthetische garens over. Eind 1980 wordt Breda gesloten, niettegenstaande heftig protest en een spectaculaire bedrijfsbezetting. De fusie met het Zweedse Nobel tot Akzo-Nobel leidt er uiteindelijk toe dat alle vezelactiviteiten in 1999 worden verkocht aan een private equity fund. In 2000 werd het

npt procestechnologie

1

februari 2013

hoge sterkte garen weer overgenomen door het Japanse bedrijf Teijin. Op het ogenblik wordt in Duitsland nog rayongaren voor autobanden geproduceerd, omdat voor hoge snelheden cellulose, als niet smeltbare vezel, in de versterking van de autoband nodig is. Helaas was Mevr. Sarah Gillis, adviseur Verpakkingen van FEDERPLAST (Belgische vereniging van producenten van kunststof- en rubberartikelen) op het laatste moment verhinderd. Zij zou spreken over De wondere wereld van de kunststof verpakkingen. Haar lezing kunt echter terugvinden via de site: http://www.kncv.nl/Uploads/2012/11/20121026-Presentatie-verpakking.pdf Daardoor bleef er nog ruim tijd over voor verdere discussie. Prof. Challa (RU Groningen) legde uit waarom Groningen indertijd niet meedeed in het PTN. Zij hadden het Material Science Institute, en daarmee al toegang tot NWO. Ook het verschil tussen biobased en biodgradable plastics werd nader uit de doeken gedaan. Biobased op basis van biologische grondstoffen, zoals suiker, (bijvoorbeeld PEF - polyethyleen furaan) heeft nu circa 0,5% van de markt. Chemicaliën uit voedingsmiddelen blijven echter toch een maatschappelijk probleem. Cellulose is natuurlijk ook nog steeds een belangrijke biogrondstof. Biodegradable op basis van bijvoorbeeld polymelkzuur of polyboterzuur wordt onder gunstige omstandigheden tot kleinere stukken gereduceerd. Dit wordt echter in zee niet verder afgebroken en kan dan als kleine plasticdeeltjes in de voedselketen komen.

Een gedeelte van de tentoonstelling van kunststofproducten

Een oplossing zou moeten worden gevonden voor het probleem van de achteruitgang van kunststofproducten in musea door migratie van weekmakers en de invloed van ozon. Vaak zijn het oudere en minder goed ontworpen plastic producten. In de gangen van het DPI was een tentoonstelling ingericht van toepassingen uit het eerste begin van de kunststoftechnologie, die men na afloop van het symposium nog kon bewonderen. Het bijzondere van dit symposium was vooral de aanwezigheid van veel coryfeeën uit de begintijd van de kunststofontwikkeling in Nederland en Vlaanderen. Bij de verschillende discussies bleken deze nog steeds strijdvaardig te zijn. ●

Bezoek onze website: www.bestinstruments.nl E: [email protected] T: +31 (0) 594-513373 • vanuit België: 0800-40884 Industriepark 5 e, 9351 PA Leek, Nederland

Exclusief leverancier van on-line analyse apparatuur van

15

/ 9e 7l o p m e n t R e s e a r cIhSA&T EDCeHv/9

Myrthe de Bruin

Ondernemerschap brengt mi Het Eindhovense bedrijf EmulTech introduceert een nieuwe techniek waarmee het mogelijk wordt om een grote hoeveelheid zeer kleine druppeltjes met een zelfde diameter te produceren. Goed nieuws voor de farmaceutische industrie waar deze toepassing ertoe leidt dat dragerdeeltjes voor medicijnafgifte nauwkeuriger geproduceerd kunnen worden. Hiermee bespaart de industrie grondstof dat zowel voor een economisch als een milieutechnisch voordeel zorgt.

Drs. Myrthe de Bruin, afgestudeerd chemicus en eigenaresse van tekst- en vertaalbureau mythetaal, www.mythetaal.nl, Kuiperlaan 24, 3951 VH Maarn

Robin de Bruijn, scheikundig technoloog, en Fränk de Jong, technische bedrijfskundige, ontmoetten elkaar op de TU/e. Beiden liepen met het idee rond om een eigen bedrijf te starten. Samen richtten zij op 1 april 2009 EmulTech op. Inmiddels werken er zes mensen bij het bedrijf en wordt EmulTech financieel ondersteund door diverse instanties. Zo ontvangen zij onder andere subsidie vanuit het programma Milieu & Technologie van Agentschap NL. Beide heren zijn zeer stellig als je ze naar hun beweegredenen vraagt: ondernemerschap is een bewuste keuze, het zit in je bloed.

Kansen benutten Het ondernemerschap is niet iets wat De Bruijn en De Jong overkwam. Al tijdens hun studie waren ze hier bewust mee bezig. Ze gingen op zoek naar gelijkgestemden, volgden ondernemerschapsonderwijs en gebruikten de mogelijkheden die de TU/e op het gebied van ondernemerschap bood. Zo huurden ze ruimte bij het TU/e Innovation Lab en namen deel aan Incubator3+ trainingen. Ook de keuze voor een afstudeeronderwerp werd bepaald aan de hand van de wens ondernemer te worden. “Dat klopt,” vertelt De Bruijn. “Ik ben bewust op zoek gegaan naar een afstudeeropdracht waarin ik zelfstandig onderzoek kon doen. Uiteindelijk is dat dus onderzoek geworden naar vloeistof-vloeistof interactie in een multiphase reactor op micrometerschaal: microfluïdische systemen dus.” De Bruijn heeft ook meteen een tip voor ondernemers in spe: “Kies bewust voor het ondernemerschap en niet voor een bepaald onderwerp. Uniform polymer micro-particles created in EmulTech’s setup

1

Hierdoor kun je je product met een gezonde hoeveelheid afstand beschouwen. Kies je daarentegen juist voor een bepaald onderwerp dan bestaat het risico dat je ‘verliefd’ wordt op je ‘kindje’ en je niet meer zakelijk en objectief naar je bedrijfsvoering kijkt.”

Technologie Simpel gezegd behelst de technologie het samenbrengen van twee vloeistoffen in een microkanaal waardoor druppelvorming optreedt. Elke vloeistof wordt via een eigen microkanaal aangevoerd. Door de druk in het aanvoerkanaal te veranderen, oefen je invloed uit op de grootte van de gevormde druppels en op de verhouding van stoffen in de druppels. De microkanaaltjes bevinden zich op een chip en zijn van Pharmaceutical Grade glas. Deze chip heeft een doorsnede van enkele centimeters en herbergt 400 microkanaaltjes. Om een idee te krijgen; een microkanaaltje is tachtig tot honderd keer dunner dan een haar. Het grote voordeel van de technologie is dat je druppels produceert binnen een kleine bandbreedte. Hierdoor ontstaat een grote betrouwbaarheid in de samenstelling van het product. “Vergelijk je de producten van een microfluïdisch systeem met de conventionele manier dan zie je dat je veel nauwkeuriger kunt produceren,” licht De Bruijn toe. “Het conventionele proces gaat uit van mechanisch mengen met een rotorblad. Daarmee heb je weinig controle over de grootte en precieze samenstelling van de deeltjes. Na filtering blijft er maar een beperkte hoeveelheid bruikbare deeltjes over. Met een microfluïdisch systeem heb je die extra filterstap niet nodig en gebruik je je grondstoffen optimaal.” De technologie bespaart dus niet alleen kosten maar spaart ook het milieu doordat er vrijwel geen afval meer geproduceerd wordt.

Farmaceutische industrie Met name voor de farmaceutische industrie is de technologie een uitkomst. Grondstoffen voor medicijnen zijn niet alleen duur, maar vaak ook belastend voor het milieu. Doordat het gebruik van de grondstoffen in een microfluïdisch systeem wordt geoptimaliseerd, is minder grondstof nodig en wordt de afvalstroom verkleind tot bijna nul. Daar de afvalstroom als chemisch afval afgevoerd dient te worden, verdien je dus op twee fronten. Ook het energieverbruik is met dit proces aanzienlijk lager. Minder grondstof (tot 40%) en minder chemisch

 16

npt nptprocestechnologie procestechnologie 4

1 september februari 2013 2009

icrofluïdisch systeem aan de man afval en een significant lager energieverbruik betekent dus minder kosten. EmulTech richt zich dan ook op deze industrie en heeft de technologie onder de naam ET4ME verfijnd voor specifieke farmaceutische toepassingen. ET4ME staat voor Emulsion Technology for Micro Encapsulation. Naast de uniforme producten met de bijbehorende grondstofbesparing is ET4ME tevens uitgerust om diverse API (Active Pharmaceutical Ingredients) te verwerken, van kleine moleculen tot complexe biomoleculen. Doordat per productieproces de procesparameters nauwkeurig bepaald kunnen worden, is het proces eenvoudig keer op keer te herhalen met steeds dezelfde uniforme producten als resultaat. Een must in de productie van medicijnen. Daarnaast is het systeem gesloten en is het dus mogelijk om steriel te produceren.

Keuzes Naast de technische kant van een nieuwe technologie heb je als start-up ook te maken met de bedrijfsmatige kant van ondernemen. “Ondernemen is geen theoretisch vak dat je op de universiteit volgt,” meent De Jong. “Het is iets wat je in de praktijk leert en gewoon moet doen. Problemen kom je hoe dan ook tegen.” De keuze voor de technologie berustte mede op de vele opties en mogelijkheden van microfluïdische systemen, maar dat betekent ook dat je moet bepalen waar je de focus op legt. “Dat begint al met het kiezen van een markt, waarbij we bewust voor de farmaceutische industrie hebben gekozen,” licht De Jong toe. “Maar je moet ook kiezen welke kant van de technologie je benadrukt en verder ontwikkelt. Al die opties en uiteindelijke keuzes beïnvloeden elkaar.” EmulTech focust op een farmaceutisch microfluïdisch systeem. Een dergelijk systeem vereist wel validatie en certificering, wat in de farmaceutische industrie een must is voor de acceptatie van het systeem. “Veel mensen vinden een nieuwe technologie ‘eng’,” weet De Jong. “Al heeft de conventionele technologie allerlei haken en ogen, je weet tenminste wat je er aan hebt. Bij een nieuwe technologie weet je als gebruiker niet meteen waar je aan begint. Dan is het ontzettend belangrijk dat de nieuwe technologie een overduidelijke toegevoegde waarde heeft. Je moet dus heel zichtbaar maken wat je doet.” En dat betekent soms letterlijk iets visueel aanschouwelijk maken. “Druppelvorming in een microkanaal kun je niet met het blote oog waarnemen,” legt De Bruijn uit. “Maar mensen willen wel weten hoe het werkt en het liefst willen ze het gewoon zien. Dus hebben we niet alleen een informatieve animatie op onze website staan, maar kunnen we de druppels ook in het proces visualiseren.”

2 Particle formed in scaled version of EmulTech’s technology

dat we alles wat we ontwikkeld hadden samenbrachten in ons eerste prototype en het ook allemaal werkte, hebben we dat wel even gevierd met een fles champagne,” lacht De Jong. Toch zijn de heren nog lang niet klaar. “We zijn nu hard aan het werk om de GMP validatie rond te krijgen en we zijn druk bezig met het ontwerpen van een ‘gebruikersprototype’.” GMP staat voor Good Manufacturing Practice en is een kwaliteitsborgingsysteem voor de farmaceutische industrie. Dit systeem schrijft op nauwkeurige wijze voor hoe het productieproces moet worden uitgevoerd en gecontroleerd zodat de kwaliteit van de producten wordt gewaarborgd. “De validatie is ontzettend belangrijk, omdat we die nodig hebben voor het aan de man brengen van ons systeem,” vertelt De Jong. “Zeker als je bedenkt dat in de farmaceutische industrie de tijd van eerste contact tot contract vaak zes tot negen maanden duurt.” Je hebt dus een lange adem nodig, en dat is voor start-ups in het huidige economische klimaat geen eenvoudige opgave. “Gelukkig hebben we diverse partijen zoals Agentschap NL en de gemeente Eindhoven die ons financieel steunen,” meent De Jong. “Want crisis of niet, wij gaan de volle honderd procent voor het ondernemerschap.”

Programma Milieu & Technologie

Champagne

Dit project is uitgevoerd met subsidie van het programma Milieu & Technologie van Agentschap NL, voorheen SenterNovem, dat de ontwikkeling en toepassing stimuleert van innovatieve processen, producten en diensten met een milieuvoordeel. l

Dankzij de subsidie van het programma Milieu & Technologie heeft EmulTech haar technologie versneld op kunnen schalen van lab naar industrie. “Op het moment

Kijk voor meer informatie op: www.agentschapnl.nl/milieutechnologie of bel met het secretariaat van M&T: 088 - 60 22 684.

17

R e s e a r cIhSA&T EDCeHv/9e 7l o p m e n t

Wytze Meindersma, Esteban QuijadaMaldonado, Juan Pablo Gutierrez Hernandez, André B. de Haan

Energie-efficiënt sch

Ionische vloeistoffen (ILs) kunnen conventionele oplosmiddelen vervangen in scheidingsprocessen zoals extractieve destillatie (ED) vanwege hun vermogen om selectief azeotropische mengsels te scheiden. Drie modelstudies zijn geselecteerd voor de scheiding met extractieve destillatie: olefine/ paraffine (hexeen/hexaan), aromatische/niet-aromatische koolwaterstoffen (methylcyclohexaan/ Wytze Meindersma is universitair docent, Tech-

tolueen) en organisch/water (ethanol/water). Het conventionele oplosmiddel is N-methylpyrrolidon (NMP) voor de eerste twee scheidingen en ethyleenglycol (EG) voor de ethanol/waterscheiding.

nische Universiteit Eindhoven, Fac. Scheikundige Technologie/SPS, Postbus 513, 5600 MB Eindhoven, tel: 040-247 31 87, fax: 040-246 39 66, [email protected]

Esteban Quijada-Maldonado is promovendus, Technische Universiteit Eindhoven, Fac. Scheikundige Technologie/SPS, Postbus 513, 5600 MB Eindhoven

Introductie Conventionele destillatie is de meest toegepaste scheiding in de chemische industrie. Deze wel-bekende scheiding maakt gebruik van het verschil in kookpunt van de te scheiden componenten, maar niet alle mengsels kunnen met destillatie worden gescheiden. Een van de meest bruikbare methoden om stoffen te verkrijgen die normaliter niet met destillatie zijn te scheiden, is het toepassen van selectieve oplosmiddelen, zoals in extractieve destillatie, zie Figuur 1.

Selectie criteria Een geschikt IL als oplosmiddel voor de scheiding van de genoemde mengsels moet een hogere relatieve vluchtigheid hebben dan het conventionele oplosmiddel, gezien het prijsverschil tussen de ILs en de conventionele middelen. Een geschikte methode om ILs snel te screenen is het computerprogramma COSMO-RS (COnductorlike Screening MOdel for Real Solvents), een di-electrisch continuum model, waarbij de oppervlakteenergie en de oppervlakte-ladingsverdeling van een ion worden bepaald. Deze waarden worden gebruikt om een groot aantal fysische eigenschappen te voorspellen.

1 Extractieve destillatie

Juan Pablo Gutierrez Hernandez is promovendus, Technische Universiteit Eindhoven, Fac. Scheikundige Technologie/SPS, Postbus 513, 5600 MB Eindhoven

Scheiding van 1-hexeen en n-hexaan Het conventionele oplosmiddel voor de scheiding van 1-hexeen en n-hexaan is N-methylpyrrolidon (NMP). Er zijn echter ook verscheidene ionische vloeistoffen geschikt voor deze scheiding, zoals te zien is in Figuur 2. Het is duidelijk dat alleen de IL[hmim]B(CN)4 beter presteert dan het conventionele oplosmiddel NMP. Aangezien echter de stijging in relatieve vluchtigheid slechts 6% is, is vervanging van dit oplosmiddel door een IL voor de scheiding van 1-hexeen en n-hexaan economisch niet haalbaar.

Scheiding van ethanol/water André B. de Haan is hoofd van de afdeling SPS, Technische Universiteit Eindhoven, Fac. Scheikundige Technologie/SPS, Postbus 513, 5600 MB Eindhoven

 18

Er zijn in de literatuur diverse ILs onderzocht voor de extractieve destillatie van ethanol/water mengsels en het belangrijkste oplosmiddel voor deze scheiding is ethyleenglycol (EG). We hebben een groot aantal kat- en anionen gescreened met COSMO-RS om geschikte com-

2 Relatieve vluchtigheid van 1-hexeen en n-hexaan in diverse oplosmiddelen

binaties te vinden voor de ethanol/water scheiding en de resultaten zijn gevalideerd door experimenten. De ILs vertonen een vergelijkbare of een enigszins hogere relatieve ethanol/water vluchtigheid dan EG, zie Figuur 3. De beste ILs voor deze scheiding zij [emim][OAc]) en [C4-3C1-N][OAc]. Echter, de laatste IL is vast en is daardoor niet geschikt. De IL [emim][Lac] is niet geschikt vanwege instabiliteit tijdens onze proeven en [emim]CH3SO3

npt procestechnologie

1

februari 2013

eiden van azeotropen

4

3 Relatieve vluchtigheden van ethanol/water met diverse oplosmiddelen

werd niet gekozen vanwege zijn hoge viscositeit: 149.9 mPa.s bij 25 °C. De ILs [emim][OAc] en [emim]N(CN2 zijn gebruikt in de processimulaties. Aangezien de IL [emim] [OAc] een zeer sterke interactie heeft met water waardoor de regerenatie en zuivering van deze IL te kostbaar wordt, is deze IL ongeschikt gebleken. Uiteindelijk is alleen de IL [emim]N(CN)2 uitgekozen en geëvalueerd voor de extractieve destillatie pilot plant voor de ethanol/water scheiding en deze is vergeleken met het standaard oplosmiddel EG. Een conceptueel procesontwerp met zowel EG als [emim]N(CN)2 is uitgevoerd, rekening houdend met de terugwinning van het oplosmiddel en de energiekosten (warmte-integratie).

Relatieve vluchtigheden van MCH/tolueen met diverse oplosmiddelen

gestructureerde pakking, een reboiler en een condensor. Figuur 5 toont de pilot plant tijdens de constructie en een schematische tekening van de kolom. De voeding komt de kolom binnen tussen de eerste en tweede sectie op 1,04 m en het oplosmiddel komt de kolom binnen in de top op 3,12 m. Bij de ethanol/water scheiding wordt de ethanol afgetapt van de condensor als destillaat en het oplosmiddel/water mengsel van de bodem. Bij de methylcyclohexaan/tolueen scheiding wordt de MCH afgetapt als destillaat en het oplosmiddel/tolueen mengsel als bodemstroom.

Kolom sectie (links) en een schematische tekening (rechts) van de pilot plant

5

Scheiding van methylcyclohexaan (MCH) en tolueen Er zijn in de literatuur diverse ILs onderzocht voor de extractieve destillatie van MCH en tolueen mengsels en het belangrijkste conventionele oplosmiddel voor de extractieve destillatie voor deze scheiding is NMP. Ook voor dit mengsel heeft een screening met COSMO-RS plaatsgevonden. Enkele ILs vertonen een vergelijkbare of hogere relatieve MCH/tolueen vluchtigheden dan NMP, zoals te zien is in Figuur 4. Uit deze figuur blijkt duidelijk dat vier ILs beter presteren dan NMP: [hpy][Tf2N], [bmim][Tf2N], [hmim]B(CN)4 en [bmim]B(CN)4. De IL [hmim]B(CN)4 is uitgekozen voor de simulatie van het extractieve destillatie proces vanwege de hoge selectiviteit en een grotere mengbaarheid met zowel tolueen en MCH dan de IL [bmim]B(CN)4.

Pilot plant De pilot plant voor de extractieve destillatie bestaat uit drie gepakte kolomsecties met Sulzer Mellapak™ 750Y

19

R e s e a r cIhSA&TEDCeH/9 v e 7l o p m e n t

Oplosmiddel

Reboiler vemogen kW

Destillaat kg/u

Concentratie MCH %

Concentratie tolueen %

Concentratie oplosmiddel %

2

NMP

1,02

0,3

96,5

0

3,5

0,9

0,9

IL

0,61

0,3

100

0

0

93,5

99,87

99,91

IL

1,02

0,3

99,82

0,08

0

6,5

0,13

0,087

IL

1,02

0,6

99,67

0,03

0

Run

1

2

3

Oplosmiddel

–

EG

IL

Oplosmiddel/voeding

–

2

Destillaat, kg/u

0,9

Productzuiverheid, % Watergehalte, %

Tabel I. Productzuiverheid en watergehalte van alle experimenten

Tabel II. Productzuiverheid, reboiler vermogen en destillaat van alle experimenten

De productzuiverheid en het watergehalte van de experimenten met ethanol/water, ethanol/water/EG en ethanol/water/IL in de pilot plant zijn vermeld in Tabel I. Het voedingsdebiet was 3 kg/u, de samenstelling was 70% water en 30% ethanol en de voeding werd verhit tot 50 °C.

De laagste zuiverheid wordt verkregen bij de normale destillatie van ethanol/water, 93,5%, zoals te verwachten is. Extractieve destillatie van ethanol/water geeft hogere zuiverheden, tot 99,91%, zoals te zien is in Tabel I. Met de IL [emim]N(CN)2 worden enigszins hogere zuiverheden verkregen dan met EG. De conclusie is dat de pilot plant goed werkt en dat een hoge productzuiverheid van ethanol kan worden bereikt. De resultaten van de experimenten met MCH/tolueen/ NMP en MCH/tolueen/IL in de pilot plant zijn vermeld in Tabel II. Het voedingsdebiet was 2 kg/u, de samenstelling 30% MCH en 70% tolueen en de voeding werd verhit tot 90 °C. De laagste zuiverheid van MCH werd verkregen met NMP en de hoogste met de IL als oplosmiddel. Een grotere destillaatstroom geeft een lagere zuiverheid, zoals te verwachten is. De conclusie is dat de pilot plant goed werkt en dat er een zeer hoge zuiverheid van MCH kan worden bereikt met [hmim]B(CN)4 als oplosmiddel.

Conceptueel procesontwerp Ethanol/water 6 ED proces met [emim]N(CN)2. Terugwinning van de IL met flashvat bij 240 °C

7 Totaal energieverbruik voor het ED proces met EG en [emim]N(CN)2 (ED kolom + terugwinning), inclusief warmte-integratie (HI). Voeding 200 kmol/u

 20

Een modelstroom van 200 kmol/u (80% ethanol en 20% water) op 35 °C en 100 kPa is gebruikt voor een conceptueel procesontwerp voor de extractieve destillatie van ethanol/water met zowel EG als de IL [emim]N(CN)2 als oplosmiddelen. Normale destillatie is geen geschikte technologie om Ils terug te winnen vanwege het nietvluchtige karakter van de ILs. Processen als flash verdamping, strippen met N2 en een combinatie van deze twee zijn in beschouwing genomen. Alle geanalyseerde regeneratie technologieën brachten een hoger energieverbruik met zich mee voor de scheiding met de IL dan met EG. Het proces met het laagste energieverbruik is flash verdamping bij 240 °C van de bodemstroom van de extractieve destillatiekolom. Het processchema is weergegeven in Figuur 6. De totale energieverbruiken voor de extractieve destillatie en de regeneratie, gecombineerd met warmteintegratie zijn weergegeven in Figuur 7. Het ED proces zonder warmte-integratie met [emim]N(CN)2 als oplosmiddel vergt ongeveer 11% meer energie dan het process met EG, maar met warmte-integratie is het energieverbruik 16% lager dan bij EG met warmte-integratie.

npt procestechnologie

1

februari 2013

MCH/tolueen Een modelstroom van 1000 kmol/u (30% MCH en 70% tolueen) bij 35 °C en 100 kPa is gebruikt voor een conceptueel procesontwerp voor de extractieve destillatie van MCH/tolueen met zowel NMP als de IL [hmim]B(CN)4 als oplosmiddelen. Het processchema is weergegeven in Figuur 8. De beste optie voor de terugwinning van de IL was flash verdamping bij 150 °C en strippen met hete MCH. Bij toepassing van warmte-integratie kan nog meer energie worden bespaard. De totale energieverbruiken voor de extractieve destillatie en de regeneratie, gecombineerd met warmte-integratie zijn weergegeven in Figuur 9. Het ED proces zowel zonder als met warmte-integratie met [hmim]B(CN)4 als oplosmiddel vergt ongeveer 50% minder energie dan het proces met NMP. Het ED proces met de IL met warmte-integratie verbruikt 10,2 MW, 33% minder dan het proces zonder warmte-integratie.

8 Conceptueel procesontwerp van ED van MCH/tolueen met een IL

Conclusie Voor de scheiding van methylcyclohexaan en tolueen met extractieve destillatie is de beste IL [hmim]B(CN)4. Het ED proces met deze IL met de terugwinning van de IL met flash verdamping en strippen met hete MCH vereist minder energie dan het ED proces met NMP. Met warmte-integratie is het totale energieverbruik bij een voeding van 1000 kmol/u van het ED proces met de IL 10,2 MW, 50% lager dan met het ED proces met NMP. De beste IL voor de scheiding van ethanol/water is [emim]N(CN)2, die een vergelijkbare relatieve ethanol/ water vluchtigheid heeft als ethyleenglycol. In de pilot plant kon een ethanol zuiverheid van 99.91% met de IL als oplosmiddel worden bereikt. De IL kon worden teruggewonnen met flash verdamping bij 240 °C. Bij toepassing van warmte-integratie was het energieverbruik voor het ED process met de IL 16% lager dan met het ED proces met EG. Extractieve destillatie is geen geschikte optie voor de scheiding van 1-hexeen en n-hexaan, omdat de verhoging van de relatieve vluchtigheid met een IL slechts 6% is vergeleken met NMP. De belangrijkste punten bij extractieve destillatie met ILs als extractieve oplosmiddelen zijn de terugwinning van de IL en de warmte-integratie van het gehele proces. l

9 Totaal energie verbruik voor het ED proces voor de scheiding van MCH/tolueen met NMP en [hmim]B(CN)4 (ED kolom + terugwinning), inclusief warmte-integratie (HI). Voeding 1000 kmol/u

Het project is uitgevoerd met subsidie van het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie, regeling EOS: Lange Termijn uitgevoerd door Agentschap NL, project nummer EOSLT06016.

Ionische vloeitstoffen Kationen

Anionen

[emim]

1-ethyl-3-methylimidazolium

Lac

lactaat

[bmim]

1-butyl-3-methylimidazolium

OAc

acetaat

[hmim]

1-hexyl-3-methylimidazolium

Tf2N

bis(trifluormethylsulfonyl)imide

[hpy]

hexylpyridinium

[C4-3C1-N]

butyl-3-methyl ammonium

(De chemische formules van de overige anionen spreken voor zich, bijv. B(CN)4 is tetracyanoboraat)

21

Beheer en onderhoud

Ondersteuning bij technisch Martin van den Hout

Asset Life Cycle Pa Steeds meer bedrijven sluiten een partnerschap voor de ondersteuning van hun technische dienst bij het beheer van bedrijfsmiddelen. De laatste jaren is het uitbesteden van uitvoerend werk binnen het onderhoud sterk in zwang geraakt. Bij Asset Life Cycle Management draait het juist om het kantoorwerk of het management van het onderhoud.

Ir. Martin van den Hout CMRP (Martin. vandenhout@ egemin.nl) is Senior Managing Consultant, Asset Management, Maintenance & Reliability bij Egemin bv, Stephensonweg 6, 4207 HB Gorinchem

Het beheren van een technische installatie vergt steeds meer expertise. Deze kennis is vaak te gespecialiseerd om full time bij een productiebedrijf aanwezig te hebben. Vaak zijn specialisten zoals goede maintenance engineers, beheerders van onderhoudssoftware, contractmanagers en sparepartsbeheerders ook moeilijk te vinden. Dit is de reden dat steeds meer bedrijven een beroep doen op een bureau dat is gespecialiseerd in Asset Life Cycle Management. Een dergelijk bureau zorgt voor dagelijks beheer en een aantal onderhoudstaken en voor continue verbetering.

Achterstand administratie Het is voor een bedrijf of technische organisatie absoluut noodzakelijk om het kantoorwerk binnen de technische dienst goed te regelen. De overheid vereist bijvoorbeeld steeds betere administratie van de aanwezige installaties en de werkzaamheden die een bedrijf daaraan uitvoert. Vaak hebben de eigen medewerkers binnen een Technische Dienst het zo druk, dat ze niet toekomen aan het goed bijwerken van de administratie. Het is voor hen op korte termijn ook geen prioriteit, ze besteden liever aandacht aan werken in de plant om deze draaiende te houden. Op zich is dat natuurlijk lof-

waardig, maar het kan wel leiden tot een achterstand in de administratie die weer tot allerlei andere problemen kan leiden. Het is bijvoorbeeld erg moeilijk om een verbetering te bedenken voor een structureel probleem als niet goed is opgeschreven wat er precies gebeurt bij die ene terugkerende storing. Het wordt al helemaal lastig om een budget te krijgen van het moederbedrijf voor een verbeterproject als er geen goede onderbouwing is.

Consequent bijhouden Een ander typisch voorbeeld van de noodzaak van een goede administratie is het spare parts beheer. De administratie van een goed opgezet magazijn vergt relatief weinig werk. Als een magazijn eenmaal goed is georganiseerd, kan de administratie ook grotendeels geautomatiseerd worden en is het dagelijks beheer niet zo moeilijk. De kunst is echter om het magazijn eerst goed te organiseren en daarna ook nog consequent bij te houden. Veel technische diensten missen de expertise om het goed op te zetten en komen er vervolgens in de drukte van alledag niet aan toe om de gegevens bij te houden. Het gevolg is dat ze niet meer het overzicht hebben van welke onderdelen precies in huis zijn, wat het verbruik ervan is en waar ze liggen. Daardoor wordt het beheer een tijdrovende zaak. De ideale oplossing is dus het vrij plannen van een magazijnbeheerder die dagelijks of wekelijks de voorraad goed bijhoudt, en deze te laten leiden door een specialist op het gebied van spare parts management die bijvoorbeeld maandelijks analyses uitvoert om de voorraad te optimaliseren en het beheer van het magazijn te verbeteren.

Doorlopende verbetering Asset Life Cycle Management betekent in dit geval niet alleen dagelijks beheer, maar ook continue verbetering. Er zijn allerlei varianten van Asset Life Cycle Management mogelijk. Dit varieert van het ondersteunen van een TD bij een klein deel van de werkzaamheden, zoals het tekening- en vergunningenbeheer of het applicatiebeheer van de onderhoudssoftware tot het volledig

22

npt procestechnologie

1

februari 2013

beheer zeer waardevol

rtner is in opkomst verantwoordelijk voor een aantal vaste beheerstaken, zoals planning, spare parts beheer of contractmanagement. Deze mensen kennen de klant goed en ook het reilen en zeilen binnen het bedrijf. Zij zijn het eerste aanspreekpunt en signaleren problemen en mogelijkheden voor continue verbetering. Daarnaast is er een tweede groep, die achter de schermen werkt. Dit zijn vaak specialisten zoals reliability engineers, softwarebeheerders, technisch administratief medewerkers, RCM en FMECA-specialisten en specialisten op het gebied van conditiebewakingstechnieken. Ze worden alleen ingezet als er behoefte aan is, bijvoorbeeld bij het uitvoeren van analyses ter verbetering. Verder beschikt het bureau over een technisch administratieve staf die achter de schermen heel efficiënt de technische administratie kan verwerken van meerdere klanten.

overnemen van het onderhoudsmanagement van een bedrijf. Een aantal bedrijven kiest ervoor om de planning en voorbereiding van werkzaamheden uit te besteden, zodat de eigen monteurs zich kunnen focussen op de uitvoering van het onderhoud. In de procesindustrie is de tendens de afgelopen jaren geweest dat het uitvoerend onderhoud werd uitbesteed aan contractors. Daarna is steeds meer het beherende werk bij deze bedrijven neergelegd. Dit blijkt niet altijd goed te werken. Ten eerste zijn de grote contractors vaak gespecialiseerd in het uitvoeren van onderhoud op projectbasis, zoals bij een shutdown. Hun monteurs zijn prima in staat om ook dagelijks onderhoud uit te voeren, maar het dagelijks managen van onderhoud en het voeren van dagelijkse administratie is iets heel anders dan projectmanagement. Een tweede reden waarom bedrijven niet steeds meer verantwoordelijkheid bij één partij willen neerleggen, is dat er een belangenverstrengeling kan ontstaan. Als een partij verantwoordelijk is voor zowel de uitvoering van het werk als voor de controle, en ook voor het opstellen van onderhoudsschema’s en de uitvoering ervan, wordt het steeds moeilijker om de objectiviteit van die partij te beoordelen. Bij Asset Life Cycle Management heeft de beheerspartij geen belang bij het vergroten van de uitgaven voor onderhoud. Dit is het belangrijkste principiële verschil met een maincontractor.

Uit handen geven Een ander voordeel van Asset Life Cycle Management is dat bedrijven niet meer zelf hun onderhoudsbeheersoftware hoeven bij te houden. Deze kan zelfs volledig draaien op de server van het beheersbureau, dat ervoor zorgt dat alles up to date blijft. Asset Life Cycle Management uitbesteden blijkt goed te werken. Veel bedrijven zijn huiverig om hun kennis uit handen te geven, maar die kennis wordt juist goed vastgelegd en geanalyseerd. Door de samenwerking met een externe partner is ook de continuïteit beter geborgd, omdat de kennis beter is vastgelegd en verdeeld kan worden over meerdere mensen. l

Veel varianten Hoe werkt het nu in de praktijk? Asset Life Cycle Management contracten bestaan in vele varianten, waarbij zaken meespelen, zoals de huidige situatie en wensen van de klant en van het bureau dat het beheer voert. In ieder geval zijn medewerkers van het managementbureau vast toegewezen aan een klant. Zij werken regelmatig of full time voor deze klant en zijn

Inlichtingen Egemin Consulting & 0183-62 66 33; www.egemin.nl

Beheerstaken binnen ALCM Financieel

Informatie

Operationeel

QSHE

Verbetering

Begroting

Configuratie

Bediening

Competentiebeheer

Rapportage

Kostenregistratie

Spares

Planning

Opleiding

Pareto

Rapportage

Vergunningen

Keuringen

Normen

Root Cause Analyse

Offertes

Historie

Meerjarenplanning

Supervisie

Projectbegeleiding

Factuurcontrole

Preventief

Inkoop

Rondgangen

Reliability Engineering

Systeembeheer EAM software

23

Procescontrol

Roet in en buiten

D. Kanbier

Het Nederlands woordenboek Van Dale definieert roet onder andere als “…afzetsel dat door onvolledige verbranding van hout, turf, kolen, harsen, verf en andere brandstoffen ontstaat”.

Ir D. Kanbier is gepensioneerd werktuigbouwkundig ingenieur

Het spreekt vanzelf dat er vele soorten roet bestaan. Ze komen bovendien gemengd voor. Roet is meestal ongewenst; er zijn talloze studies aan gewijd en gerapporteerd. Praktisch al deze studies zijn gebaseerd op het concept van onvolledige verbranding, waardoor roet overblijft. Toch wordt door gedeeltelijke verbranding van aardgas op grote schaal synthesegas gemaakt met slechts sporen roet in het product. Maar ook worden bij gedeeltelijke verbranding van lichte benzine enkele percenten roet in het product gevonden. De onderhavige verhandeling presenteert de resultaten van een studie die werd opgezet om roetvorming bij gedeeltelijke verbranding – ook vergassing genoemd – te verklaren, waarbij ook de verschillen in dit opzicht voor verschillende voedingen zouden worden opgehelderd. Het probleem is al tientallen jaren bekend en onderzocht.

1. Studie

Schachtreactor 1

De studie heeft geleid tot een reactiemechanisme in de verbranding van koolwaterstoffen, waarmee het bovengenoemde doel wordt bereikt, en dat ook voor volledige verbranding bruikbare resultaten oplevert. In dit mechanisme speelt één soort roet, fullerenen, die voor 100% uit koolstof bestaat, een voorname rol. Anders dan in de gangbare benadering is dit roet niet een onverbrand restant, maar een product gevormd in de vlam uit synthesegas. Deze zienswijze is een aanvulling op de bestaande opvattingen over verbrandingschemie en hoeft daarmee niet in conflict te komen.

2. Kolenvergassing: de bron van inspiratie Bij het zoeken naar gegevens over vergassing werd een samenvatting van ervaringen met kolenvergassing in de Duitse vooroorlogse energie-industrie gevonden in een oud technisch handboek. In de oude tijd was de eerste stap in de omzetting van

 24

kolen in vloeibare brandstof de productie van synthesegas of syngas, de voeding voor de Fischer – Tropsch processen, door vergassing van de steenkool. In de meest gebruikte, nu verouderde opzet vond dit proces plaats in een tegenstroom reactor, waarin kolen bovenin werden ingevoerd en zuurstof onderin. De bedrijfsresultaten van deze antiquarische constructie geven een verrassende kijk op verbrandingsverschijnselen. Het opstijgende, afkoelende gas boven de oxidatiezone verandert in samenstelling, zodanig dat de gehaltes aan CO, CO2, H2, H2O en CH4 blijven voldoen aan de evenwichtsconstanten van reacties van deze componenten, en dit over een temperatuurtraject van >1000° tot circa 650°C. In dit traject nemen CO2, H2O en CH4 toe en nemen CO en H2 af. Aangezien vrije zuurstof is opgebruikt in de oxidatiezone is de enige mogelijkheid dat CO de zuurstof levert, en daarbij komt koolstof vrij: roet. In het kolenbed valt roet niet op. Het verrassende effect is dat er reacties plaatsvinden tussen synthesegas componenten bij zulke lage temperaturen. Een verdere bijzonderheid is de vorming van methaan. Samengevat: het staat vast dat in tegenstroom kolenvergassing roet en methaan worden gevormd uit synthesegas componenten in het temperatuurtraject 650 - 1000°C. (1)

3. Mogelijke verklaring Een verklaring zou kunnen worden gevonden in reacties tussen synthesegas componenten: 2 CO ⇔ CO2 + C en CO + H2 ⇔ H2O + C welke reacties kunnen worden ingezet door interactie (2) met de radicalen behorend bij de oxidatiereacties, in de oxidatiezone. Eenmaal gestart, blijven ze doorlopen doordat ze zelf de nodige radicalen genereren als de temperatuur hoog genoeg is. Bij beginnen van de reacties boven 650°C kan een voldoende hoog energieniveau van de reactieproducten worden verwacht om op moleculaire schaal dissociatie te veroorzaken. Door de afkoelende werking van de kolen wordt de globale gastemperatuur verlaagd, hoewel op moleculaire schaal zeer hoge temperaturen blijven voorkomen. De globale temperatuur is blijkbaar bepalend voor de evenwichten. Methaanvorming zou kunnen ontstaan doordat koolstofatomen vrijkomen in een omgeving met gedissocieerde waterstof.

npt procestechnologie

1

februari 2013

de vlam 4. Hypothese In elke koolwaterstofvlam boven 650°C komen koolmonoxide, waterstof en radicalen voor. Hypothese: in lijn met bovenstaande worden er altijd roet en methaan gevormd. Methaan wordt direct weer geoxideerd tot CO en H2. Roetvorming, methaanvorming en -oxidatie bij elkaar opgeteld leveren CO + O → CO2 en H2 + O → H2O Alle deelnemende reacties verlopen in de exotherme richting, en met name de roet vormende reacties leveren voldoende energie op om radicalen te produceren. Alle reacties anders dan die van de roet/methaan route, worden hier samengevat als de ‘directe’ oxidatieroute; de directe route en de roet/methaanroute verlopen parallel. Het gemeenschappelijke begin is de vorming van koolmonoxide en waterstof, synthesegas. Welke van de twee routes het meeste zuurstof trekt in de competitie na deze eerste omzetting hangt af van de relatieve reactiesnelheden.

5. Kinetica Oxidatiesnelheid is sterk afhankelijk van de zuurstofconcentratie in de vlam. Op de explosiegrenzen wordt die snelheid nul. Binnen de explosiegrenzen kan de totale duur van een verbranding sterk variëren, afhankelijk van de zuurstoftoevoer. Pekalski rapporteert op grond van een serie methaan/lucht explosieproeven een snelheidsverschil van een factor 100 tussen stoichiometrische condities en meetsituaties nabij de explosiegrenzen (2). De totale verbranding geeft de som van directe verbranding en die via de roet/methaan route. Van de laatste wordt alleen de methaanoxidatie beïnvloed door de zuurstofdruk, van de eerste twee stappen – roet/ methaanvorming – wordt de snelheid niet minder door een lager of hoger gehalte aan zuurstof in de vlam. De variatie in snelheid van de directe oxidatie kan dus groter zijn dan de genoemde factor 100. De hoogste snelheid van de directe verbranding wordt bereikt in een stoichiometrisch mengsel. Bij een lager of hoger zuurstofgehalte in de vlam dan bij stoichiometrie neemt de verbranding via de roet/methaan route toe.

6. Vlamreactiemodel Combinatie van de voorgaande elementen leidt tot het volgende vlamreactiemodel, geldig in het “hot flame” temperatuurgebied (>650°C). Dit is een uitbreiding van de hypothese in sectie 4, met daarin verwerkt de invloed van zuurstofdruk op brandsnelheid. Koolwaterstoffen worden geoxideerd tot synthesegas. Naast de verdere directe oxidatie van deze stoffen

reageren ze ook onderling onder de vorming van roet en methaan. Methaan wordt weer geoxideerd tot synthesegas. De mate waarin oxidatie via deze roet/methaan route plaatsvindt, hangt af van de snelheid van de directe oxidatie, die weer afhankelijk is van de locale concentratie van zuurstof in de vlam. Dit heeft tot gevolg dat bij ideale menging van brandstof en zuurstof de oxidatie via de roet/methaanroute minimaal is. Vloeibare brandstof moet verdampen voordat de gasreacties kunnen beginnen. In de directe omgeving van de verdampende druppels is de zuurstofconcentratie laag, maar er zijn wel radicalen die de verbranding op gang brengen. De eerste verbranding vindt dus plaats in een relatief zuurstofarme omgeving, waardoor de roet/methaan reacties een groter aandeel krijgen in de totale verbranding. De eerste oxidatie, vlak bij de verdampende druppels, leidt dan al direct tot roetvorming. In een goed mengende gasbrander is dit effect minder, waardoor minder neiging tot roetvorming optreedt.

3 Schema verbranding

Bij onvoldoende concentratie van gedissocieerde waterstof blijft de gevormde koolstof in vrije vorm, om pas in de laatste fase van de verbranding – koolmonoxide oxidatie – met de dan beschikbare radicalen te worden omgezet. Bij ondermaat zuurstof of te kort verblijf in de vlam eindigt de niet tot methaan omgezette koolstof als roet, al dan niet gemengd met andere roetsoorten.

7. Bruikbaarheid In een analyse van de bedrijfsresultaten in commerciële fabrieken met partiële oxidatie van twee totaal verschillende voedingen blijken de verschillen goed te worden beschreven met het reactiemodel, tot zelfs kwantitatief. Ook het verschil in optimale stoominjectie in de voeding wordt verklaard, en het effect op roetvorming van verandering in condities wordt voorspelbaar. Het model leent zich goed voor de analyse van problemen met roetvorming bij ‘volledige’ verbranding. l

Referenties (1) Hütte, Des Ingenieurs Taschenbuch, 28.Auflage I. Theoretische Grundlagen, S 544 – 565; Tabellen, 7 figuren, 92 referenties. (2) A.A. Pekalski, theoretical and experimental study on explosion safety of hydrocarbons oxidation at elevated conditions. ISBN 90-9018842-8, Proefschrift TU Delft 2004.

25

I SA T E CEHn/9 / 9e7r g i e

Energie en de

Michiel F. van Veen

De Meerjarenafspraak energie-efficiency (MJA) is een convenant tussen de overheid en het bedrijfsleven, dat loopt van 2005 – 2020. In deze periode is het streven een efficiencyverbetering van 30% te bereiken. Een groot aantal bedrijven in diverse branches van industrie doet mee. De weg hiernaar toe wordt voor de Chemische Industrie beschreven in Drs. Michiel F. van

de Routekaart Chemie.

Veen (m.vanveen@ eei.nl, 026-325 63 23) is energie adviseur bij Energy Experts International (EEI), Julianastraat 7, P.O. Box 151, 6850 AD Huissen, www.eei.nl

Meerjarenafspraak en energieefficiencyplan - periode 2013 – 2016 Deelnemende bedrijven maken iedere vier jaar een EnergieEfficiencyPlan (EEP) waarin de uit te voeren maatregelen staan vermeld. De huidige periode is net afgelopen en de bedrijven hebben vóór 1 oktober 2012 hun EEP voor de periode 2013 – 2016 moeten overleggen aan Agentschap NL, de uitvoerende instantie voor het convenant. Kern van het energieplan vormt de lijst met energiebesparende maatregelen voor de komende 4 jaar. Meer nog dan in de vorige periode wordt de nadruk gelegd op het identificeren en selecteren van ketenmaatregelen.

Energiebalans en procesefficiency: binnen 5 jaar terugverdienen De besparingsopties worden voorafgegaan door een overzicht van het jaarlijks energiegebruik en de verbruikers binnen het bedrijf. Deze ‘energiebalans’ zorgt voor bewustwording en inzicht in het energiegebruik van het bedrijf. Vervolgens heeft Energy Experts Int. bij deelnemende bedrijven een brainstorm georganiseerd om energiebesparende maatregelen boven water te krijgen. In de eigen processen en energiestromen is meestal goed inzicht en besparing op de eigen site merkbaar aan een lagere energienota.

Routekaart Chemie: als het om de toekomst gaat

De Routekaart Chemie 2012 – 2030

26

In opdracht van de VNCI en met financiering door Agentschap NL hebben adviesbureau Berenschot en Energy Experts Int. de routekaart voor de chemische industrie geschreven met input van een groot aantal chemische bedrijven. In de Routekaart Chemie (www. routekaartchemie.nl) staan zes oplossingsrichtingen beschreven om als chemische sector te kunnen voldoen aan de doelstelling: een reductie van 40% van de uitstoot van broeikasgassen uitgedrukt

Arkema corporate schema

in equivalenten CO2 gedurende de periode van 2005 – 2030. Hierbij moet opgemerkt worden dat tussen 2005 en vandaag reeds een reductie van 11% (7,5 Mton CO2 eq.) heeft plaatsgevonden. De zes oplossingsrichtingen zijn: 1. Energie-efficiency 2. Vervanging fossiele door hernieuwbare grondstoffen 3. Carbon Capture and Storage / Usage 4. Recycling materiaalstromen 5. Duurzame producten gebruiksfase 6. Duurzame energie inkopen of zelf opwekken Geïnspireerd door deze Routekaart Chemie zijn er bij de bedrijven veel energiebesparende maatregelen bij elkaar gebrainstormd. Deze zijn vervolgens opgenomen in het EnergieEfficiencyPlan voor de periode 2013 – 2016. De maatregelen die betrekking hebben op de zes oplossingsrichtingen van de routekaart zijn mede tot stand gekomen door een ketenanalyse die per bedrijf is opgenomen in het energieplan.

Ketenefficiency Nieuw in deze planperiode is de ketenefficiency door het verder denken in de productieketen of in de productketen: door te kiezen voor een duurzamere leverancier, transporteur of afvalverwerker of juist door het leveren van producten die bij de afnemers in de gebruiksfase energie besparen. Hiermee kan een bedrijf soms enorme

npt procestechnologie

1

februari 2013

Chemische Keten energiebesparingen realiseren. Er lijkt wat onbekendheid te bestaan om zaken in relatie tot duurzaamheid te bespreken met ketenpartners en er is nogal wat koudwatervrees om iets te moeten vinden over die ketenpartners. Maar er zijn mooie en creatieve maatregelen bedacht en opgenomen in de energieplannen, enkele voorbeelden: Arkema Vlissingen zet in op de oplossingsrichting 5: duurzame producten in de gebruiksfase. Door een additief voor gebruik in kunststoffen kan de levensduur van de producten meer dan verdubbelen. Een ander mooi ketenproject dat dit bedrijf al in de steigers had staan, is het ‘remote sensing’. Doel is om de afgelegde reiskilometers voor troubleshooting en onderhoudswerkzaamheden te verminderen. Dit moet mogelijk zijn door operationele gegevens van de afnemer op afstand uit te lezen. Celanese Emulsions maakt een goed begin met het denken in de gehele productketen door grondstoffen in grotere verpakkingen te laten aanleveren. Voor de vaste stoffen van zakjes naar bigbags en in de toekomst wellicht naar bulk. De vloeistoffen worden niet meer in kannen aangeleverd maar in IBC’s, en in de toekomst hopelijk ook in bulk; een belangrijke besparing op transportbewegingen. Feralco Nederland bv zet in op de oplossingsrichting 4: recycling van materiaalstromen. Inzetten op de bewustwording bij de klant dat as van slibverbranding nuttige componenten bevat, die een besparing van het verbruik van primaire grondstoffen kunnen opleveren. Slibverwerking Noord-Brabant (SNB) is al bezig met het terugwinnen van fosfor uit zuiveringsslib, van rioolwaterzuiveringsinstallaties. De eerste stap in het proces is de monoverbranding van het slib. Per jaar verbrandt SNB 430.000 ton slib, dat is 30% van al het slib in Nederland. In de resterende 36.000 ton as zit 20% fosfor in de vorm van P2O5. Monoverbranding is de enige eindverwerkingstechniek van slib waarbij het fosfaataandeel kan worden teruggewonnen.

van forse omvang (windmolen), soms onbekend (groene daken en “suntrackers”). Een vergunningaanvraag, beschikbaarheid van financiering, of verandering van marktomstandigheden kunnen bottlenecks zijn. In de gevallen van centrale inkoop van energie of utilities moet er vaak nog overlegd worden met historische partners op het bedrijventerrein die gebruikmaken van dezelfde voorzieningen.

Van barrières naar kansen en mogelijkheden

Terugwinnen van grondstoffen bij Slibverwerking Noord-Brabant (SNB)

De wil is er zeker bij bedrijven om dingen te veranderen – verduurzamen – maar in de uitvoering van de maatregelen staan er soms obstakels in de weg. Belangrijk is dat het project begint, daarna kunnen onderzoek, samenwerking in de keten, of brancheorganisaties helpen om bij een goed einde te komen. Voor alle belemmeringen waar de overheid via verandering van wetgeving/ regelgeving aan kan bijdragen om deze weg te nemen, is er bijvoorbeeld het instrument van de Green Deal. De routekaart laat het al zien: in de chemie zijn er ontzettend veel mogelijkheden voor energiebesparing en inzet van hernieuwbare energie- en grondstofbronnen. l

Een ander bedrijf wil beginnen met de inzet van biobased ethyleenoxide en propyleenoxide, en wil inzetten op oplossingsrichting 2. Het is goed om een stappenplan te maken om zo’n overgang naar gebruik van biobased grondstoffen of hulpstoffen in gang te zetten.

Duurzame energie In de categorie duurzame energie zijn de mogelijkheden divers; soms voor de hand liggend (zonnepanelen), soms

Big bags bij Celanese Emulsions

27

Procescontrol

Hoogefficiënte pomp voldoet aan toekomstige

Jan Kamps

De Italiaanse firma ITACO/REEL s.r.l. (waarin KSB AG een meerderheidsbelang heeft) ontwikkelt en bouwt hoogefficiënte elektromotoren voor industriële toepassingen. Met het

Jan Kamps is

oog op de stijgende energiekosten en voortdurend verscherpte aandrang tot besparingen van

Verkoopleider Industrie & Energie

de wetgever treedt energie-efficiëntie steeds meer op de voorgrond.

bij KSB Nederland bv, tel. 020-407 98 40, www.ksb.nl

Vergelijking van het rendement van een IE3 motor en de KSB SuPremE motor bij variabel toerental

Reluctantie-synchroonmotoren hebben minstens 15 procent minder vermogensverlies dan volgens Efficiëntieklasse IE3 (IEC60034-30) is voorgeschreven. Daarmee bereiken zij nu al een standaard, die in de toekomst voor het efficiëntieniveau IE4 zal gelden. Bij nominale belasting bedragen de besparingen ten opzichte van een asynchroonmotor voor het gehele systeem van motor en frequentieomvormer tussen de 3 en 7 procent al naar gelang de toepassing en motorgrootte. Bij kleine uitvoeringen kan het in vergelijking tot een IE2-machine zelfs tot besparingen van 5 tot 9 procent komen. Voor asynchroonmotoren worden de wettelijke rendementseisen verscherpt. Vanaf juni 2011 moest het efficiëntieniveau IE2 worden bereikt. Bij een nominaal vermogen tussen 7,5 kW en 375 kW moeten die vanaf januari 2015 voldoen aan het efficiëntieniveau IE3 of IE2 in combinatie met een toerentalregeling. Vanaf januari 2017 geldt de eis IE3 voor alle motoren. Hoe en tegen welke kosten asynchroonmotoren het beoogde efficiëntieniveau kunnen bereiken, is op dit moment nog onduidelijk. Met de reluctantie-synchroonmotor is er nu al een veelzijdig toepasbaar alternatief.

1

IE 3 asynchrone motor

 28

Het technische principe De motoren hebben een van de asynchroonmotor bekende statorwikkeling. Maar de vierpolige rotor bestaat alleen uit een blikpakket zonder kortsluitanker. De bijzondere vorm van de rotorplaten leiden het magnetische veld in de rotor in de gewenste voorkeursrichting om zo de noodzakelijke uitlijning te bereiken. Wanneer het veld in de stator met een bepaald toerental roteert, volgt de rotor op grond van het reluctantieprincipe synchroon en zonder slip het draaiveld. Terwijl bij de asynchroonmotor het draaimoment via de Lorentzkracht wordt opgewekt, die op de stroomvoerende kooi in de rotor werkt, is er bij de reluctantiemotor geen kooi. Daarom lopen er ook geen elektrische stromen in de rotor. Zo vervallen de onvermijdelijk aan de asynchroonmotor verbonden verliezen.

Voordeel bij deellast nog groter

De genoemde besparingen hebben betrekking op het nominale punt, want daarbij schrijft de norm de meting van het rendement voor. In de industriële werkelijkheid werken veel pompen en motoren echter in het deellastgebied. Het efficiëntievoordeel van de reluctantie-synchroonmotoren wordt daarbij zelfs nog groter. Zoals afbeelding 1 duidelijk maakt, daalt juist in het deellastgebied het rendement van asynchroonmotoren typerend met minimaal 10 procent. De reluctantiesynchroonmotor (RSM) vertoont daarentegen over een belasting- en toerentaltraject van KSB SuPremE motor 25 tot 100 procent

npt procestechnologie

1

februari 2013

3

KSB SuPremE motor

aandrijving eisen

2 Blikken schijf met luchtspleet

een nagenoeg constant hoog rendement. Onder praktijkomstandigheden is het efficiëntievoordeel ten opzichte van asynchroonmotoren dus groter dan alleen maar de beschouwing van het nominale punt doet vermoeden.

Kosten lager dan bij de asynchroonmotor Een reluctantie-synchroonmotor heeft een frequentieomvormer nodig, die zowel de start van de motor mogelijk maakt alsook zijn blindstroombehoefte compenseert. Ondanks hogere aanschafkosten zijn de totale kosten over de gehele levensduur duidelijk onder die van de asynchroonmotor, want meer dan 90 procent van de door een elektromotor veroorzaakte kosten worden door het energieverbruik veroorzaakt. Bij een toerentalgeregelde centrifugaalpomp kan afhankelijk van het belastingsprofiel tot 60 procent energie worden bespaard. De wisseling van een asynchroonmotor IE2 tegen een reluctantie-synchroonmotor bespaart, afhankelijk van uitvoering en belastingsprofiel, minimaal 10 procent aan elektrische energie. Dankzij de lage energieverliezen van de KSB-motoren ontstaat weinig restwarmte. Dat betekent dat de motorontwikkelaars de ventilatoren kleiner kunnen dimensioneren. Dat komt het rendement weer ten goede. In een pilotproject van KSB heeft men bij enkele toepassingen en motorgrootten zelfs helemaal van de ventilator afgezien en zo een nog hogere energiebesparing bereikt.

Bepaling rotortoestand zonder sensoren Bij het gebruik van een reluctantie-synchroonmotor is het noodzakelijk de exacte toestand van de rotor te kennen. Het magnetische veld moet immers continu aan zijn actuele positie worden aangepast. Tot nu toe pasten de motorbouwers daarvoor een rotorpositiedetector toe. Dergelijke sensoren zijn niet duur, maar verhogen wel het uitvalrisico. Het is de ingenieurs van KSB gelukt, de rotorpositie zonder sensoren te bepalen en met deze technologische doorbraak een van de nadelen van gebruikelijke reluctantie-synchroonmotoren te elimineren.

van 7,5 kW

Voordeliger zonder kortsluitanker Dat de motoren op grond van hun werkingsprincipe geen kortsluitanker in de rotor nodig hebben, verlaagt ook de productiekosten. Dit voordeel wordt nog duidelijker als asynchroonmotoren in de toekomst het efficiëntieniveau IE3 moeten bereiken. Want daartoe voorzien de motorenbouwers vaak de rotoren met een kortsluitanker van koper. Maar deze zijn duurder dan de tegenwoordig nog gangbare aluminium kortsluitankers. Parallel daaraan hebben efficiëntere asynchroonmotoren ook grotere wikkelingspakketten nodig, zodat men ook hier met een verder verhoogd kopergebruik en dienovereenkomstige kosten moet rekenen. In tegenstelling daartoe zijn de materiaalkosten bij de reluctantie-synchroonmotor duidelijk lager. Voor de productie ervan heeft men geen kritische materialen zoals zeldzame ertsen nodig, die bij voorbeeld in permanentmagneetsynchroonmotoren worden verwerkt.

Voor vrijwel elke industriële toepassing De reluctantie-synchroonmotoren hebben al veldtests in de Duitse industrie doorstaan. KSB-levert de IE4 motoren tot 45 kW. Op grond van hun werkingsprincipes houden ze hun synchrone toerental met een afwijking van minder dan 0,01 procent. Daarom zijn ze ook geschikt voor veeleisende toepassingen met positioneringstaken. Anders dan reluctantie-stappenmotoren bieden ze tegelijkertijd een variatie in draaimoment van 1 tot 2 procent en werken daardoor zeer rustig. Op grond van hun hoge energiebesparingspotentieel en hun uitstekende elektromechanische eigenschappen zijn de motoren voor vrijwel iedere industriële toepassing geschikt, zoals bij de transport- en automatiseringstechniek, in industriële, druk- en textielmachines, bij hefwerktuigen en in het algemeen daar waar toerentalvariabele aandrijvingen worden gevraagd. In toepassingen, waarin al een PumpDrive van KSB is gemonteerd, kunnen ze na een actualisering van de software van de frequentieomvormer altijd met de beschikbare asynchroonmotoren worden verwisseld. Met de verdere ontwikkeling van de reluctantie-synchroonmotor is een technologie beschikbaar (afb. 3), waarmee aan alle toekomstige eisen aan energiezuinige motoren kan worden voldaan. De uitdaging van de toekomst is om deze voordelig en in grote aantallen voor veel toepassingen beschikbaar te stellen. l

29

H /9 V e r s lI aSAg TSEyCm p o7 s i u m

Mels Dees

Duurzaam drogen, Naar schatting wordt 15 – 20% van de totale industriële energieconsumptie besteed aan droogprocessen, waarvan de efficiency vaak nog aanmerkelijk kan worden verbeterd. Nederland loopt wat dat betreft niet voorop, en op het jaarlijkse symposium van

Mels Dees

de NWGD (Nederlandse Werkgroep Drogen), in samenwerking met Agentschap NL, NPT

([email protected])

en KIVI-NIRIA, heerste dan ook een zeker gevoel van urgentie.

is freelance schrijver en vertaler

Ontwikkelingen in fundamenteel onderzoek

Mirko Peglow (Otto von Guericke universiteit) en Maarten Schutsyser (Wageningen Universiteit) op het symposium Duurzaam Drogen

 30

Tijdens het symposium Duurzaam Drogen in het Jaarbeursgebouw werden meer dan tien presentaties in minder dan zes uur geperst, die in een straf tempo door Maarten Schutyser (voorzitter NWGD, Wageningen Universiteit) aan elkaar werden gepraat. De aftrap werd gedaan door Professor Mirko Peglow, een wereldwijd erkend expert op het gebied van wervelbed-drogen van de Otto von Guericke universiteit in Magdeburg. Hij gaf een korte samenvatting van hun fundamentele onderzoek waarin met geavanceerde apparatuur (op microschaal) wordt gekeken naar de complexe relaties tussen porositeit en andere eigenschappen van granulaten die in een wervelbed worden gevormd, en de temperatuur, gassnelheden en andere variabelen van het droogproces. Zijn onderzoek laat zien dat drogen veel meer is dan alleen het verwijderen van water: het is een proces waarmee gericht structuren en producteigenschappen kunnen worden bepaald. De presentatie van Henning Falck over de criteria voor de keuze tussen batch- en continu processen bij het drogen sloot aardig aan bij het verhaal van Peglow.

De voordracht van Erik Esveld, Wageningen UR, ging over het gebruik van microgolven (2450 en 915 MHz) en RF (27 MHz) voor het drogen van onder meer voedingsmiddelen. Esveld legde uit dat er toch een aanmerkelijke energiewinst valt te boeken ondanks de conversieverliezen bij het gebruik van elektromagnetische golven (volumetrisch verwarmen). En dat terwijl een hogere productkwaliteit kan worden bereikt met eenvoudiger en goedkopere procestechnieken.

Eindelijk: het Dutch Drying Institute Tegen het middaguur kwamen Jan Coumans (TU/eveteraan op het gebied van droogtechniek) en Hans Praat (NOM) met de onthulling van de dag: na jaren van voorbereiding is de oprichting van het Dutch Drying Institute (DDI) nu eindelijk een feit. Het DDI is een onderzoeksorganisatie die voorlopig beschikt over een budget van 3,5 miljoen Euro, genoeg om over een periode van 4 jaar 20 FTE onderzoekers aan het werk te zetten. Hans Praat maakte duidelijk dat het instituut is opgericht omdat het Nederlandse onderzoek aan droogprocessen al zo’n 20 jaar op een laag pitje staat, terwijl de industrie om een nieuwe aanpak van de problemen rond het drogen vraagt. DDI (de D van Dutch staat nog ter discussie, omdat het instituut inmiddels ook internationale aspiraties heeft) wil het energieverbruik van droogprocessen reduceren en de duurzaamheid ervan vergroten. Dat kan door veranderingen in bestaande processen en apparatuur aan te brengen, maar, hoopt het DDI, vooral ook door het ontwerpen van geheel nieuwe procedés. De grootste winst is daarbij vermoedelijk te boeken bij de ontwatering van vloeibare (bio) grondstoffen. De belangrijkste uitdaging volgens Coumans is dat bij een efficiëntere ontwatering en droging óók het eindresultaat kan veranderen. Dat levert ook meteen de grootste bottleneck op: producenten zijn gebrand op het behoud van hun productkwaliteit en huiverig voor experimenten. En omdat veel van de huidige kennis rond drogen en ontwateren een empirisch karakter heeft, zijn voorspellingen nu moeilijk te

npt nptprocestechnologie procestechnologie 4

1 september februari 2013 2009

een urgent symposium

Het logo van het juist opgerichte DDI

maken. Om innovaties mogelijk te maken, moet de fundamentele wetenschappelijke basis sterk worden verbreed. Samen met Wetsus (instituut voor duurzame watertechnologie, Leeuwarden) en ISPT (Institute for Sustainable Process Technology) wordt nu een netwerk van faciliteiten en onderzoekers opgezet en zal een eigen pilotfaciliteit worden ingeschakeld. Bedrijven kunnen deelnemen aan het programma, waarbij hun bijdragen (€ 55.000, vier jaar lang) worden aangevuld door overheidsgeld (uit het topsectorenbeleid). Op het moment zijn onder meer FrieslandCampina, Purac, DSM, Avebe en Feyecon bij het project betrokken. Vanwege de complexiteit van het onderwerp zal het onderzoek multidisciplinair en op meerdere schalen tegelijk moeten worden uitgevoerd. “Het DDI zet hoog in,” zegt Jan Coumans, “maar liever een doelstelling voor 50% gehaald, dan onze ambities naar beneden bijstellen.”

Concrete toepassingen van drogen ’s Middags werden de onderwerpen van de presentaties wat kleinschaliger en concreter. Zo vertelde Hans Marks over de mobiele pilot-droger die het onafhankelijke kennisinstituut TCKI verhuurt. Daarmee kunnen (verbeteringen in) droogprocessen ter plaatse

Het principe van deterministische fractionering: kleine deeltjes volgen een zig-zag route tussen de obstakels door (links), terwijl grotere deeltjes door de botsingen een laterale verplaatsing ondergaan (rechts)

worden gesimuleerd en getest, met alle meet- en testapparatuur die nodig is om het droogproces te optimaliseren. Wat beslist helpt, is de meer dan 50 jaar ervaring die het bedrijf met zich meebrengt. Anton Wemmers van ECN gaf daarna een paar voorbeelden van de toepassing van warmtepompen. Juist bij de bescheiden temperatuurverschillen die bij droogprocessen optreden, kunnen warmtepompen vaak heel goed worden ingezet – mits er een passende techniek voorhanden is, de warmteoverdracht optimaal is en het dauwpunt zo hoog mogelijk is. In de zaal stond overigens al de hele dag een warmtepomp van De Kleijn Energy Consulting het energiebesparende principe te demonstreren. Daarnaast kwam er een aantal bestaande praktijken en nieuwe technieken bij de bouw van drogers aan de orde, zoals de energiezuinige luchtontvochtiger van Optimair (Arthur van der Lee), die dankzij een innovatief adsorbent een hoog rendement bereikt en de door Dorset Energy Matters ontwikkelde gesloten

Jan Coumans en Hans Praat, de initiatiefnemers van het nieuwe

Het symposium was druk bezocht door een mengeling van academici, managers en technici uit

Dutch Drying Institute, in gesprek

het bedrijfsleven

31

SAg TSEyCmH p /97 V e r s lIIaSA TE C H/9o7 s i u m

warmtepompen hun droogprocessen probeert te verduurzamen.

Nieuwe methode: Deterministisch scheiden Demonstratiemodel van de warmtepomp, die een forse bijdrage kan gaan leveren aan energiezuinig drogen (De Kleijn Energy Consulting)

laagtemperatuur slib- en mestdroger (André Hermsen en Jan Grift). Frits Hunneman liet zien hoe een internationaal bedrijf als Tetrapak op een veel grotere schaal vooral door het terugwinnen van warmte, het ontvochtigen van proceslucht en de toepassing van

NWGD Nederlandse Werkgroep Drogen, www.agentschapnl.nl, 0317-48 86 29 Wetsus Centre of excellence for sustainable water technology, www.wetsus.nl, 058-284 30 00 ISPT Institute for Sustainable Process Technology, www.ispt.eu, 033-700 97 97 DDI

Dutch Drying Institute, www.nom.nl, 050-521 44 62

ECN

Energie onderzoek Centrum Nederland, www.ecn.nl, 088-515 49 49

The H.J. Heinz Company is the most global of all U.S.-based food companies. Heinz provides delicious, nutritious and convenient foods for families in 200 countries around the world. Their commitment to providing a variety of wholesome foods, with emphasis on health and wellness, makes Heinz like no other company on earth.

Process Development Technologist A challenging role for an experienced professional

Developing new and improved processes • Create, develop and implement industrialised process solutions • Pro-actively drive new innovation ideas.

Profile: BSc/MSc degree • 3 years experience in food process development • Good communication skills, creative, inspirational, good time/project management skills. For more information please contact Monique Versteijnen (+31-(0)6-13653431) or send your CV and motivation to [email protected]

www.nutri-akt.nl  32

Food, Nutrition, Chemistry, Technology

Maar voordat Tonnie Boom de serie presentaties afrondde met zijn verhaal over de manier waarop SGS als internationale leverancier van inspecties, controles, analyses en certificeringen een bijdrage levert aan de strijd tegen de opwarming van de aarde, kwam er voor veel deelnemers nog een verrassing. Yvette Lubbersen (Wageningen UR, Wetsus) vertelde over een nieuwe scheidingsmethode, deterministic ratchet separation, die op het moment wordt onderzocht voor bijvoorbeeld fractionering in biologische materialen zoals DNA en cellen. Deterministische ratchets zijn stromingskanalen, waarin een veld van pilaren is geplaatst. Daarbij is iedere rij pilaren een fractie verschoven ten opzichte van de vorige rij. Door de pilarenstructuur stroomt een deeltjessuspensie. De kleinste deeltjes zullen de stroming volgen, en als het ware om de pilaren heen zigzaggen, terwijl grotere deeltjes tegen de pilaren botsen en van hun stroomlijn afwijken. Lubbersen vroeg zich in haar presentatie af of dit energiezuinige en schone scheidingsprincipe ook niet op grotere schaal kan worden toegepast, zoals bij de ontwatering van suspensies. l

proef uw vakblad Een vakblad dat geen enkele procestechnoloog mag missen. Neem een voordelig proefabonnement of vraag een proefnummer aan op

www.npt.nl/blad/

Beurs

Chantal Martini

npt nptprocestechnologie procestechnologie 4

1 september februari 2013 2009

Maintenance NEXT met het oog op morgen Oplossingen, ontwikkelingen en ontmoetingen - daar draait het om tijdens Maintenance NEXT 2013. De technologie- en onderhoudsexpo in Ahoy Rotterdam stelt in april de toekomst van onderhoud centraal. Het motto is ‘NU klaar voor NEXT dimensies’.

Chantal Martini is journalist, info@ chantalmartini.nl

De onderhoudswereld kent flinke uitdagingen: het (dreigende) tekort aan voldoende gekwalificeerd personeel, de economische situatie en de industriële veiligheid, zowel maatschappelijk als die op de werkvloer. “Onderhoud is bij deze uitdagingen de sleutel tot succes,” zegt beursmanager Erik Takes van Maintenance NEXT 2013. “Het gebruik van geavanceerde technologie in en om machines en installaties neemt sterk toe. Zowel in het kennisprogramma als op de beursvloer staan deze technologische ontwikkelingen en innovaties centraal.” Ahoy Rotterdam biedt in april tijdens Maintenance NEXT plaats aan ruim driehonderd exposanten.

What’s NEXT Naast het reguliere programma zijn er ook kennissessies, gekoppeld aan een dagthema. “De wens is om meer beslissingsbevoegd publiek naast operationele bezoekers aan te spreken,” stelt Takes. “Een halfuur voor de opening van de beurs starten we met de breakfastsessie ‘NEXT Talk’ waarin kopstukken uit de onderhoudswereld in gesprek gaan met elkaar en het publiek over de laatste ontwikkelingen op onderhoudsgebied. Later op de dag, in het Maintenance NEXT theater, delen specialisten hun kennis en best practices.” De dagthema’s zijn: Who’s NEXT over de problemen rond voldoende gekwalificeerd personeel, Reliability NEXT over de betrouwbaarheid van installaties in een economisch krappere markt en Safety NEXT met aanPraktische informatie dacht voor het maatschappeBeurs: Maintenance NEXT lijke en het zake16 tot en met 18 april 2013 Data: lijke aspect van Plaats: Ahoy Rotterdam veiligheid. Takes: Toegang: Gratis na registratie via www.maintenancenext.nl “Na een roerig jaar met veel Trends media-aandacht voor incidenten • Onderwijs en carrière en mogelijk risi• De overgang van cycle-based naar condition-based covolle situaties maintenance is de focus op • Simulatietechniek bij voorbereiding onderhoudsveiligheid in de werkzaamheden industrie belang• Industriële veiligheid rijker dan ooit.”

De Hot Bolt Clamp technologie is één van de vele innovaties die tijdens Maintenance NEXT worden gepresenteerd. (Foto: Stork)

Innovatieroute Beursbezoekers kunnen hun weg op de beurs zoeken via een App. Wie vooral op zoek is naar nieuwigheden kan de innovatieroute volgen. Die voert langs geselecteerde bedrijven die hun innovaties tonen. Stork presenteert bijvoorbeeld de Hot Bolt Clamp (HBC) technologie. “Deze technologie maakt het mogelijk om aangetaste bouten veilig te verwijderen en te vervangen op flensverbindingen zonder de productie te hoeven onderbreken,” legt Marketing Manager Sander Verkerk uit. Een ‘gouwe ouwe’ op de beurs vormen de MegaTech Plaza’s. Beursbezoekers kunnen hier hun hart ophalen bij imposante technische installaties waar live onderhoud aan gepleegd wordt. Personeel van de Landmacht werkt op de vloer aan een Bushmaster. Dit wielvoertuig is tijdens de missie in Uruzgan aangeschaft. De Landmacht en de industrie werken samen in het Land Maintenance Initiative bij het onderhoud aan enkele landsystemen, zoals deze Bushmaster. Zo kan een zo hoog mogelijke inzetbaarheid tegen zo laag mogelijke (exploitatie)kosten worden behaald. Op een ander MegaTech Plaza komt een folieverpakkingssysteem, dat bedrukt materiaal volautomatisch, op een snelheid van maximaal 15.000 exemplaren per uur, verzamelt, verpakt in folie en sorteert op looproute en/of postcode. De mechanische en elektronische componenten worden via preventief onderhoud bewaakt. l

33

P r od u ctnOi p eul ews i dHet i n g Ienns t r u m e n t

OSPT Cursussen General information Course information of the National Research School in

The ‘OnderzoekSchool ProcesTechnologie’ (OSPT) is the Dutch Research School in Process Technology. It is an interuniversity school in the area of Chemical Engineering and Process Technology.

Process Technology OSPT. Secretariat OSPT: Groen van Prinstererlaan 37, 3818 JN Amersfoort,

With pleasure we invite you to visit our new website www.ospt.eu. Here you can find up-to-date information about the (post graduate) education- and research activities of the collaborating research group of the five universities. You can also register for courses you find interesting to follow.

The Netherlands

Also you will find information about the costs for members of the OSPT and other interested parties. For further information you can contact the OSPT: Ms. Ellis Wennmacher or Ms. Daniella Vrijling phone 033 700 9792 [email protected]

In the first part of 2013 the following courses are planned:

Numerical Methods for Chemical Engineers Course date Course leader Location Course language

: February 25 – March 1, 2013 : Prof.dr.ir. J.A.M. Kuipers : Eindhoven University of Technology : English

Course Motivation Mathematical modeling of physical and chemical processes often leads to a system of complex model equations. It is not possible to solve these equations in an analytical way, and therefore numerical methods and techniques are necessary to arrive at solutions of the model equations. This course is a general introduction in the mathematical aspects of the numerical methods, which are suited to perform reactor calculations and process simulations. Topics Topics, which will be covered in this two-week course, are: - solving systems of linear and non-linear equations - ordinary differential equations - differential Algebraic systems - partial differential equations

 34

Via courses and closely related computer tutorials the numerical methods will be introduced and practiced. Lecturers Prof.dr.ir. J.A.M. (Hans) Kuipers, Eindhoven University of Technology, Dept. of Chemical Engineering and Chemistry, Prof.dr.ir. M. (Martin) van Sint Annaland, Eindhoven University of Technology, Dept. Chemical Engineering and Chemistry, Dr.ir. N.G. (Niels) Deen, Eindhoven University of Technology, Dept. of Chemical Engineering and Chemistry The course fee includes course material, lunches and refreshments during the course days. Excluded are travel expenses and hotel accommodation. For information on technical details, please contact: Niels Deen [email protected]

nptnpt procestechnologie procestechnologie1

2februari mei 2013 2012

Fundamentals and Practice of Process Intensification Course date Course director Location Course language

On the last day of the course the participants will be given an opportunity to analyze and re-design an existing chemical process using fundamental PI principles and approaches.

: March 6 – 7 2013 : Prof. A. Stankiewicz (TU Delft) : TU Delft : English

Course outline PI Fundamentals • Incentives, history, generic principles and approaches • STRUCTURE – PI approach in spatial domain • ENERGY – PI approach in thermodynamic domain • SYNERGY – PI approach in functional domain • TIME – PI approach in temporal domain

Course motivation Process intensification (PI) is commonly seen as one of the most promising development paths for the chemical process industry and one of the most important progress areas for modern chemical engineering. The European Roadmap for Process Intensification describes it as “radically innovative principles (‘paradigm shift’) in process and equipment design which can benefit (often with more than a factor two) process and chain efficiency, capital and operating expenses, quality, wastes, process safety and more”. Microreactors, high-gravity equipment or integrated operations are well-known examples of PI-technologies. Focus The present short course focuses on the fundamentals of Process Intensification. It presents the underlying generic principles and introduces four fundamental approaches of PI in four domains: - spatial - thermodynamic - functional - temporal. The approaches refer to all scales existing in chemical processes, from molecular to meso- and macroscale, and are illustrated with relevant examples. Additional ‘zoom-in’ lectures provide a more in-depth information on selected PI-technologies including microreactors, high-gravity/high-shear reactors, microwave/plasma-assisted reactors as well as reactive and hybrid separations.

PI Approaches – zoom in on PI-technologies • Structured reactors and microreactors • Microwave and plasma-assisted reactors • High-gravity reactors • Reactive and hybrid separations PI Practice • Hands-on workshop: Designing an Intensified, Sustainable Chemical Plant by applying fundamental PI principles and approaches

12

Lecturers Prof. A. Stankiewicz (TU Delft) Prof. A. Górak (TU Dortmund) Dr. R. Reintjens (DSM) Dr. J. van der Schaaf (TU Eindhoven) Dr. G. Stefanidis (TU Delft) The course fee includes course material, lunches and refreshments during the course days. Excluded are travel expenses and hotel accommodation.

Other courses In the first part of 2013 there are several courses planned: Thermodyamics for the Process Technology - Spring 2013 Molecular Affinity Separations - Spring of 2013. Please check our website www.ospt.eu frequently for updated information about the courses and when they are scheduled. You can also register for the courses online.

35

J o n g e p IrSA o c Te Es Ct eHc/97 hnologen

Mels Dees

M. Dees ([email protected]) is freelance schrijver en vertaler

Een internationale start Als ik contact maak met Guus Aerts (1984, Grubbenvorst), blijkt hij in Frankrijk te zitten. Hij staat op het punt zijn MBA aan de befaamde INSEAD Business School in Fontainebleau af te ronden. Zowel letterlijk als figuurlijk een flink eind verwijderd van het lab aan de TU/e waar hij vier jaar geleden afstudeerde.

Afgestudeerd – en dan? NPT Procestechnologie praat met jonge procestechnologen van verschillende universiteiten over de eerste stappen op hun carrière-pad.

Een forse stap! Hoe ben je daar terechtgekomen? Laat ik eerst vertellen waarom ik scheikunde ben gaan studeren. Op de middelbare school was scheikunde één van mijn lievelingsvakken, samen met geschiedenis en economie. Ik ben altijd nieuwsgierig geweest naar de manier Guus Aerts waarop dingen werken – en eerlijk gezegd dacht ik toen dat je geen economie of geschiedenis hoefde te studeren om er toch iets van te begrijpen. Bovendien vond mijn vader, die ook een technische studie had gedaan, dat je je aan een ingenieursopleiding geen bult kon vallen. En klopt dat, achteraf gezien? Niet voor wat betreft mijn ideeën over economie, natuurlijk. Maar het belangrijkste wat ik bij mijn ingenieursstudie heb opgestoken, is het vermogen om analytisch te denken. De detailkennis gebruik ik niet meer zo veel – ik heb nu ook ruim twee jaar als consultant gewerkt – maar ik heb geleerd om met weinig gegevens zoveel mogelijk te bepalen en te voorspellen. Een vaardigheid die je als procestechnoloog onder de knie krijgt en die op allerlei gebieden van pas komt. Mooi geformuleerd! Wat vond je het interessantste in je studie? Het meest fascineerden mij de toegepaste aspecten van het vak: wat betekent het als je een reactie op het lab opschaalt tot een proces dat echt maatschappelijk gebruikt kan worden? En dan kom je automatisch ook bij de economie terecht… Precies. Ik heb eerst een korte periode voor een Nederlandse organisatie in Sri Lanka gewerkt, als projectcoördinator op een kleine school. Daarna ben ik bij McKinsey in Nederland als consultant aan de slag gegaan, waar ik verschillende internationale projecten op het gebied van energiebesparing heb gedaan in Thailand en Nederland. En in Nigeria heb ik aan een aantal strategische projecten gewerkt. Vandaar dat je zo’n internationaal gerichte MBA bent gaan doen… Ja, eerst een halfjaar in Singapore, en nu de afronding in Frankrijk – mede dankzij McKinsey. Het is echt een

36

internationale opleiding: we zijn begonnen met een groep van 200 man - 80 nationaliteiten, met heel verschillende achtergronden. Naast de nodige fundamentele kennis over economie heb ik er veel ervaring opgedaan en gereflecteerd over interculturele samenwerking. Kijk je nu anders aan tegen de ervaringen die je eerder had opgedaan? Ten dele wel. Zo heb ik, net voor deze studie, een halfjaar als project manager in Mali gewerkt, en met mijn huidige kennis had ik dat wel anders aangepakt. Taal, culturele verschillen – ik heb nu meer praktische ervaring en theoretische kennis van de rol die ze spelen. En nu, na het halen van je MBA? Behalve dat dit toch wel echt het einde van het studentenleven was… Ik begin in maart weer als consultant bij McKinsey, waar ik me wil gaan toeleggen op energiegerelateerde thema’s. Misschien kan ik dat ook weer in Afrika gaan doen! l

Guus Aerts (1984, Grubbenvorst) Opleiding: Msc Chemical Engineering TU/e Eindhoven (2008); MBA, Business Administration, INSEAD, Singapore / Fontainebleau (2012) Voorgaande functies: Aug – Dec 2011 NOTS Foundation, Bamako Mali, Project Manager Mar 2009 – Aug 2011 McKinsey & Company, Amsterdam (NL), Fellow Consultant Nov 2008 – Mar 2009 Lideke Wery Foundation, Induruwa Sri Lanka, Project Coordinator

npt procestechnologie

Agenda

1

februari 2013

februari

FEBRUARI 13 Evenement Biobased Business in Den Haag. Inl.: http://www.plantenstoffen.nl/actueel/ agenda/64/evenement-biobased-business Informatiesessie over nieuwe regelgeving 14 vervoer gevaarlijke stoffen (ADR en RID) in Haarlem. Inl.: http://agenda.vnci.nl/view/event/ detail/77 14 Avondlezing Positron Emissie Tomografie in Haren. Inl.: http://www.kncv.nl/positron emissie-tomografie.122645.lynkx 15 Excursie Venco Campus, energieneutraal gebouw in Eersel. Inl.: http://www.kiviniria.net/ tr?transaction=KIVI_ACT006&PARAM1=3404 19 Excursie ATAG Lichtenvoorde in Lichtenvoorde. Inl.: http://www.kiviniria.net/ tr?transaction=KIVI_ACT006&PARAM1=3361 21 Lezing How to start your offshore company in Den Haag. Inl.: http://www.kiviniria.net/ tr?transaction=KIVI_ACT006&PARAM1=3187 26 Lezing Quantum fysica in Eindhoven. Inl.: http://www.kiviniria.net/tr?transaction=KIVI_ ACT006&PARAM1=3434 26 Lezing Schoolvoorbeeld van Energieneutrale Bouw in Eindhoven. Inl.: http:// www.kiviniria.net/tr?transaction=KIVI_ ACT006&PARAM1=3414 27 Minisymposium Bringing chemistry to Japan in Amsterdam. Inl.: http://www.kncv.nl/chemiehistorische-groep-%28chg%29/activiteiten/ bringing-chemistry-to-japan.123953.lynkx

maart

Agenda

MAART 5

Safe Symposium in Delft. Inl.: www.safesymposium.com 7 Workshop Powder Technologies and analysing techniques in Arnhem. Inl.: www.ipdexperts. com 11 Conferentie XIVth Netherlands Catalysis and Chemistry Conference in Noordwijkerhout. Inl.: http://www.n3c.nl/ 12 Workshop Fluid Dynamics Modeling in Zoetermeer. Inl.: http://www.deingenieur.nl/ nl/agenda/10468/fluid-dynamics-modelingworkshop.html 13 Beurs Transport & Logistics 2013 in Rotterdam. Inl.: http://www.deingenieur.nl/nl/agenda/9987/ transport-en-logistics-2013.html 13 Conferentie Biobased Chemicals in Rotterdam. Inl.: http://www.worldbiofuelsmarkets.com/ EF/?sSubSystem=Prospectus&sEventCode=BC1 303NL&sSessionID=4f33b94fb1f2341a1147ec9b cb998516-17215373 Vervolg informatiebijeenkomst druppellekka14 ges spoorkete in Dordrecht. Inl.: http://agenda. vnci.nl/view/event/detail/78 14 Avondlezing De chemie achter de fotosynthese in Haren. Inl.: http://www.kncv.nl/de-chemieachter-de-fotosynthese.122647.lynkx Dutch Polymer Days 2013 in Eindhoven. Inl.: 18 http://www.ptn.nu/symp/plenary_programme_13.pdf

19 Vakbeurs Aqua Nederland in Gorinchem. Inl.: www.evenementenhal.nl 19 Beurs Storage Terminal Operators’ Conference & Exhibition in Antwerp. www.easyfairs.com 20 Seminar Power to Gas in Arnhem. Inl.: http://www. iir.nl/energy/event/power-to-gas/programma/ 20 Vakbeurs Maintenance 2013 in Brussel. Inl.: http://www.easyfairs.com/nl/events_216/maintenance-brussels2013_31927/maintenance-brussels-2013_31928/? 20 Bijeenkomst Dag van de ingenieur in Velsen. Inl.: http://www.dagvandeingenieur.nl/dag-van-deingenieur-20-maart-2013/ 26 Beurs On- & Offshore 2013 in Gorinchem. Inl.: www.evenementenhal.nl 26 Avondlezing Katalyse, dobbelen met moleculen; over chemie voor energie en de oorsprong van het leven in Zwolle. Inl.: http://www.kncv.nl/ katalyse-dobbelen-met-moleculen-over-chemievoor.121673.lynkx 27 Bijeenkomst StrategiePlatform Chemie in Eindhoven. Inl.: http://nl.managementevents.com/ IndustryForum/Chemistry.html Vakbeurs Empack 2013 in Den Bosch. 27 Inl.: www.easyfairs.com

ECCE9 In april 2013 (21-24 april) wordt het Europese congres “Chemical Engineering” in Nederland gehouden. NPT is gastheer voor dit congres met Jan Harmsen als CoChairman. Het thema is: "Shaping a sustainable future by partnership of Academia, Industry and Society" Er worden 500 lezingen in 18 parallelle sessies, 1000 posters en circa 2300 deelnemers verwacht waarvan 700 studenten. Gehoopt wordt op een substantiële bijdrage van het bedrijfsleven aan de lezingen en posterpresentaties. Voor studenten komt er een interessant programma met onder meer een ontwerpwedstrijd. Bedrijven die interesse hebben in sponsoring zijn welkom; er komt ook een exhibition met rond 70 stands. Informatie is te vinden op de website van het congres: www.ecce2013.eu

37

odws u ctn i euIw P r od u ctnP ireu Het nstrument

| Ontgaste geleidbaarheid | De ontgaste geleidbaarheid wordt

| Nieuwe GWR-oplossing biedt | verbeterde niveauregeling | Magnetrol International heeft de ECLIPSE Model 706 GWR-niveaumeter gelanceerd, een niveaumeting die de GWR-technologie verbetert met betere prestaties voor een breed toepassingsgebied op het gebied van niveau- en scheidingslaagregeling. Enkele eigenschappen zijn: verbeterde signaalprestatie, overvulveilige sondes en geavanceerde diagnose. De ECLIPSE Model 706 niveaumeter garandeert een veilige, doeltreffende en kostenefficiënte vloeistofniveau- en scheidingslaagregeling, en is vrijwel ongevoelig voor schommelende procesomstandigheden zoals dichtheid, diëlektrische eigenschappen, viscositeit en soortelijk gewicht. inl. Magnetrol International nv tel. +32 (0)52-45 11 11 www.magnetrol.be

steeds meer toegepast. Deze parameter is te analyseren met de AMI Deltacon Degassed. Naast de specifieke-, zure- en ontgaste geleidbaarheid kan deze analyzer een berekende pH en een berekend ammoniagehalte analyseren. Toepassingen zijn vooral te vinden bij energiecentrales met een start-stop cyclus. Door een snellere start, omdat de (ontgaste)geleidbaarheid sneller binnen de gestelde limieten ligt, kan een centrale per cyclus een uur eerder opstarten. Ook bij demiwaterfabrieken, waarbij aan het leveringswater hoge eisen worden gesteld, heeft deze analyzer al meer dan eens haar functie bewezen. inl. BEST Instruments tel. 0594-51 33 73 www.bestinstruments.nl De nieuwe ECLIPSE Model GWR-niveaumeter, Magnetrol International

| Introductie van het Static Control Filter Media | Parker Hannifin introduceert het nieuwe Static Control Filter Media om de levensduur van hydraulische olie en die van het systeem te verlengen. Veranderingen in de hydraulische vloeistofeigenschappen vragen om een innovatieve aanpak ter beperking van de negatieve impact van elektrostatische ontlading in oliën. Moderne hydraulische olie van groep II en III kan een lager zinkgehalte bevatten, waardoor de geleiding van vloeistof verminderd. Elektrostatische oplading kan overal in het systeem optreden, maar problemen ontstaan wanneer de geleidbaarheid van de vloeistof te laag is. In deze situatie kan de elektrostatische energie zich ophopen en ontladingen vormen in de olie. Door thermische en oxidatieve afbraak van de vloeistof kan vernis worden gevormd. Vernis kan het systeem beschadigen en de productiviteit verlagen doordat verstoppingen in filters kunnen leiden tot blokkering van flow in componenten zoals ventielen en koelers. Het Static Control Media vermindert de elektrostatische oplading. inl. Parker Hannifin bv tel. 0541-58 50 00 www.parker.nl

Het Static Con-

38

trol Pleatpack,

Ontgaste geleidbaarheid is de nieuwe norm,

Parker Hannifin

BEST Instruments

npt procestechnologie

npt

| Onderhoudsvrije on-line | TOC analyzer | Traditionele on-line TOC analyzers vereisen veel onderhoud. Hierin verschilt de HACH LANGE Biotector TOC analyzer. De destructiemethode en haar robuuste design zorgen voor een beschikbaarheid van minimaal 99,7%. De gepatenteerde Two-Stage Oxidatie destructiemethode wordt uitgevoerd met hydroxylradicalen. Omdat het monster nat wordt gedestrueerd, kan het monster na analyse eenvoudig worden weggespoeld en is ophoping van zouten en verstopping van slangen uitgesloten. Hierdoor is de analyzer uitstekend toe te passen in zware industriële applicaties voor media met vezels en/of vetten in de (petro)chemische-industrie in een Ex of non Ex zone. Daarnaast heeft HACH LANGE traditionele TOC analyzers alsmede TOC sensoren en kuvettentesten in haar productpakket. inl. HACH LANGE tel. 0344-63 11 30 www.hach-lange.nl

1

februari 2013

procestechnologie

Officieel orgaan van de Nederlandse Procestechnologen (NPT) ISSN 1380-3638 Uitgeverij Professional Media Group Directeur/Uitgever Andy Noyez Eindredactie Drs. M.A. Moraal, [email protected] Redactiecommissie ir. M.C.H. van Doorn, dr. J.G. Göebel, dr. W. Hesselink, ing. F. van Hessen, ir. G.A.J. Kalis, ing. J. van der Kamp, dr.ir. G.W. Meindersma, dr. D. Verdoes en dr. E. Zondervan Redactie-adres Postbus 1297, 3800 BB Amersfoort. Telefoon 033-463 79 77, fax 033-463 79 76, e-mail [email protected]

De HACH LANGE Biotector TOC analyzer

| Multi parameter on-line | afvalwater metingen | BEST Instruments heeft sinds augustus 2011 de vertegenwoordiging van WTW producten in Nederland verkregen. Met het IQ sensor net systeem van WTW kunnen tot 20 parameters op één transmitter worden geanalyseerd. Voorbeelden zijn: ammonia, BOD, COD, fosfaat, geleidbaarheid, kalium, nitraat, nitriet, pH, redox, SAC, slibniveau, temperatuur, TOC, troebelheid, TSS, zoutgehalte en zuurstof. Verschillende waterzuiveringen in Nederland hebben inmiddels de keuze gemaakt voor dit systeem. Bij BEST Instruments hoeven geen dure servicecontracten af te worden gesloten. inl. BEST Instruments tel. 0594-51 33 73 www.bestinstruments.nl

Abonnementen Abonnementen kunnen op elke gewenste datum ingaan en worden na 12 maanden automatisch gecontinueerd tenzij twee maanden voor het verstrijken van de abonnementsperiode schriftelijk of per e-mail is opgezegd. Een abonnement op het blad kost binnen Nederland en België € 94,65 per jaar (voor NPT-leden € 53,25 en voor studenten € 25,-). U heeft dan ook gratis toegang tot het NPT-archief (alle uitgaven vanaf 2005 doorzoekbaar). Voor verzending naar buiten de Benelux worden alle abonnementsprijzen verhoogd met € 40,00. Een digitaal abonnement (elektronische versie van het blad en archief) kost € 15,65 minder dan een 'papieren' abonnement. Losse nummers kosten € 15,00. Alle genoemde bedragen zijn incl. btw. Meld u aan op de site voor de gratis digitale nieuwsbrief. Advertentie-afdeling Postbus 1297, 3800 BG Amersfoort. Telefoon 033-4637977, fax 033-4637976, [email protected] Lay-out en ontwerp Hans Lodewijkx - visuele communicatie Vormgeving en druk GBU grafici, Postbus 29, 8320 AA Urk Alle rechten voorbehouden Het is niet toegestaan deze uitgave geheel of gedeeltelijk te kopiëren of op enigerlei andere wijze over te nemen of te publiceren zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

www.npt.nl/blad/

De procestechnologen van • het Koninklijk Instituut van Ingenieurs KIVI NIRIA en • de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging KNCV vormen het samenwerkingsverband Nederlandse Procestechnologen (NPT). Het bestuur van NPT bestaat uit ongeveer acht personen. De voorzitter, secretaris en penningmeester vormen het dagelijks bestuur: • Voorzitter: Jan Harmsen [email protected] • Secretaris: Herry Nijhuis [email protected] • Penningmeester: Boelo Schuur [email protected]

www.npt.nl 39

Process Engineering

Explosion Safety

Cleanability

Environment

Maintenance

Packaging

SOLIDS2013, dé vakbeurs voor poeder-, korrel- en bulktechnologie Niet te missen: 135 Technology Providers • EHEDG Workshops • Atex Forum • solidsLAB • Process Engineering Conference Cataloguspartner

Conferentiepartners

Industrial Mediapartner

Mediapartners

TIJD om te registreren voor een bezoek! www.easyFairs.com/SOLIDS-BE