IDEA

Industrial Drying Energy-efficiently using Absorption (IDEA)

Publieke samenvatting

Industrial Drying Energy-efficiently using Absorption (IDEA)

In de luchtstroom uit industriële droogprocessen met sproeidrogers zit nog veel latente warmte in de waterdamp. Die warmte kan worden teruggewonnen met condensatie, maar de traditionele condensatiemethode met een warmtewisselaar wordt bemoeilijkt door aankoeken van de kleine, vochtige deeltjes. Ook is de temperatuur waarop de warmte beschikbaar komt is te laag voor hergebruik.

Een alternatief is warmteterugwinning door sorptie van die waterdamp. Vloeibare sorptie-middelen vermijden de vervuiling en maken het mogelijk om de voelbare warmte in het sorbent terug te winnen op hogere temperaturen. Maar vloeibare sorbentia bestaan nog niet voor industriële procedés.

Het project

In vervolg op een voorgaand project gaat het IDEA-project op zoek naar een geschikt vloeibaar sorbens. Door dit sorbens in druppels in tegenstroom te leiden langs de proces-luchtstroom wordt de laatste gedroogd. De gedroogde processtroom kan daarna gemakkelijk de warmte afstaan in een warmtewisselaar.

Voor wie

Sproeidrogen is in de levensmiddelenindustrie een vrij gebruikelijk procedé om productstromen te drogen (zoals melkpoeder). Een vloeibaar absorbens vindt mogelijk op termijn ook een toepassing in droogprocessen in andere industrieën, zoals in de papierindustrie.

Wat is nieuw?

Vloeistoffen die goed water kunnen absorberen worden wel gebruikt in bijvoorbeeld gebouwsystemen, maar nog niet bij industriële processen met temperaturen tussen 100° en 150°C en hoge drukken (tot 10 bar). De vloeibare sorbentia zijn vaak sterk zure of basische stoffen, die daarmee ook sterk corrosief zijn. Er moet dus een methode worden ontwikkeld om de sorbentia veilig in droogprocessen toe te passen.

Belangrijkste punten van onderzoek

Corrosie door de gebruikte agressieve droogmiddelen is het belangrijkste probleem waarvoor dit onderzoek een oplossing moet leveren. Dat betekent dat de tegenstroom-buizen zelf van corrosiebestendig materiaal moeten zijn gemaakt, én dat er geen absorbens in de gedroogde drooglucht mag zitten voordat die de warmtewisselaar ingaat.

Daarvoor wordt nu een benchscale onderzoeksopstelling gebouwd bij ECN in Petten, met een vermogen van ongeveer 10 kilowaar aan geregenereerde warmte.

Besparing binnen dit project

Eerdere schattingen gaan over een besparing van 60% of meer (meestal op aardgasgestookte warmte voor het droogproces), met een terugverdientijd van 5 jaar of minder.

Brede toepassing

In industriële droogprocessen zit zo’n 15% van alle industriële energieverbruik. Sproeidrogen is daarbij een belangrijke toepassing, vooral in de levensmiddelenindustrie maar ook elders (papierindustrie, chemie).

Looptijd

01-01-2018 - 31-12-2020

Partners

ECN (onderdeel van TNO), Bronswerk Heat Transfer BV, Cargill BV.

Volgende stappen

Als de benchscale opstelling een geschikt vloeibaar absorbens oplevert is toepassing in een industrieel demonstratieproject kort na 2020 realistisch. Opschaling van een 10 kW-benchscale opstelling naar industriële schaal (typische 2MW) is namelijk snel mogelijk.