Higee

Efficiënt scheiden met centrifugeren

Procesintensificatie is de gemeenschappelijk noemer van innovatieve en efficiëntere chemische processen, met een enorm potentieel voor compactere installaties, energie- en kostenbesparing, grotere veiligheid, hogere kwaliteit en betere procescontrole. Zulke innovaties vragen om het fundamenteel doorgronden en modelleren en slim ontwerpen van de chemische processen en de materiaal- en energiestromen daarin. In plaats van bijvoorbeeld de klassieke destillatiekolommen voor het scheiden van vloeistoffen en vaste stoffen, zijn nu technologieën in ontwikkeling waarin centrifugaalkrachten zorgen voor efficiënte scheiding van stoffen.

De projecten

In Nederland zijn en worden verschillende onderzoeken gefinancierd naar de werking van Higee, een internationaal beschikbare technologie op basis van centrifuges. Het Higee-proces wordt vooral in Azië al in enkele honderden fabrieken toegepast, maar is in Europa nog heel spaarzaam.

De partners onderzoeken nu de werking van een ‘rotating packed bed’-pilot opstelling waarin de vloeistoffen onder hoge g-krachten worden ‘geslingerd’ tot fijne druppeltjes en laagjes. In die nevel en laagjes worden stoffen en warmte intensief overgedragen. Door deze ‘micromenging’ kunnen reacties, menging en scheiding gemakkelijk plaatsvinden. Het huidige project bouwt voort op het modelleren van de Higee op grond van een tafelmodel.

Voor wie?

Het Higee-procedé is breed toepasbaar voor diffusieprocessen, efficiënte scheiding of menging (vooral van viskeuze gas/vloeistoffen) in vele verschillende sectoren in chemie, levensmiddelen et cetera.

Wat is nieuw?

De reacties vinden plaats in dunne laagjes en fijn vernevelde vloeistoffen, waarin veel meer mogelijkheden bestaan voor variëren en fijnafstemming van de chemische processen. Het Higee-procedé wordt al wel toegepast en werkt dus, maar er is weinig kennis over hoe de (vloei)stoffen onder de hoge g-krachten (100 tot 1000 keer de zwaartekracht) intensiever kunnen reageren, mengen of scheiden.

Belangrijkste onderzoekspunten

Er wordt nu nauwgezet onderzoek gedaan naar het gedrag van dunne laagjes en de fijne druppeltjes in een ‘rotating packed bed’. Het gaat dus om het fundamentele begrip van de processen, het modelleren van het proces en van de opschaling, en het evalueren van de potentie en de commerciële kansen in de industrie.

Looptijd

Het huidige project loopt tot maart 2020. Het voorgaande onderzoek is eind 2016 afgerond.

Efficient separation with centrifugation

Process intensification is the common denominator of innovative and energy efficient chemical processes, with enormous potential for more compact installations, energy and cost savings, greater safety, higher quality and better process control. Such innovations require fundamental understanding, modelling and smart design of the chemical processes, including material and energy flows. Instead of, for example, the traditional distillation columns for separating liquids and solids, technologies are now under development in which centrifugal forces ensure efficient separation of substances.

The projects

In the Netherlands several studies have been funded on the functioning of Higee, an internationally available technology based on centrifuges. The Higee process is already being used in several hundreds of factories in Asia, but is still very rare in Europe.

The partners are now investigating the operation of a 'rotating packed bed' pilot arrangement in which liquids are subject to high g-forces to form fine droplets and layers. In these nebula and layers, materials and heat are efficiently transferred. Reactions, mixing and separation can easily take place within this 'micromixing'. The current project builds on the modelling of the Higee on the basis of a desktop experiment.

For whom?

The Higee process is widely applicable for diffusion processes, efficient separation or mixing (especially of viscous gas / liquids) in many different sectors in chemical industries, food industry, et cetera.

What's new?

The reactions take place in thin layers and finely atomized liquids, in which there are many more possibilities for varying and fine tuning of the chemical processes. The Higee process is already applied and therefore works, but there is little knowledge about how the (liquid) substances can react more intensively, mix or separate under the high g-forces (100 to 1000 times gravity).

Main research points

The behavior of thin layers and the fine droplets in a 'rotating packed bed' are closely examined. Research concerns the fundamental understanding of the processes, the modelling of the process and the upscaling. It also includes the evaluation of the potential and commercial opportunities in industry.

Duration

The current project runs until March 2020. The previous study was completed at the end of 2016.