Het energiegebruik in de chemische industrie bedraagt zo'n 580 PJ per jaar, waarvan 200 PJ per jaar voor scheidingsprocessen. Een scheidingmethode als extractieve destillatie wordt toegepast bij het scheiden van azeotropen: een zeer energie-intensieve methode omdat er oplosmiddelen moeten worden verwijderd. Een alternatief hiervoor zijn ionische vloeistoffen. Welke ionische vloeistoffen geschikt zijn en hoe ze zijn terug te winnen is onderzocht door TU Eindhoven.
Aanleiding: extractieve destillatie kost veel energie
Voor scheiding van azeotropen en componenten met een klein verschil in kookpunt is normale destillatie geen geschikte technologie. Daarvoor past men extractieve destillatie toe. Daarbij wordt een organisch oplosmiddel met een hoog kookpunt aan een – deels vloeibaar, deels vluchtig – mengsel van twee moeilijk te scheiden stoffen toegevoegd. Eén stof heeft een grote affiniteit met het vloeibare oplosmiddel, het andere gaat grotendeels over in vluchtige toestand. Na afscheiding van gas en vloeistof wordt, met behulp van destillatie, het organische oplosmiddel weer uit het vloeistofmengsel gehaald. Helaas gaat ook altijd wat oplosmiddel mee in de dampfase, dat ook moet worden verwijderd. Deze twee extra destillatiestappen maakt extractieve destillatie een zeer energie-intensief scheidingsproces.
Project: ionische vloeistoffen onderzoeken
Een alternatief voor organische oplosmiddelen is zout. Dit kan eveneens de relatieve vluchtigheid van de te scheiden componenten verhogen, maar heeft diverse nadelen waardoor het in de industrie niet wordt toegepast. Het toevoegen van ionische vloeistoffen – zouten die vloeibaar zijn bij kamertemperatuur – als extractiemiddel, combineert de voordelen van organische oplosmiddelen en zout. Een bijkomend voordeel is hun verwaarloosbare vluchtigheid, waardoor scheiding en regeneratie veel eenvoudiger zijn dan bij de huidige oplosmiddelen. Op laboratoriumschaal worden ionische vloeistoffen al gebruikt. Er moest echter nog een aantal wetenschappelijke problemen worden opgelost, voordat deze stoffen op grotere schaal zijn toegepast.
Resultaat
Het onderzoek aan de Technische Universiteit Eindhoven richtte zich op het ontwerp en de selectie van geschikte ionische vloeistoffen, het opschalen van de installatie van laboratoriumniveau naar een pilot plant en het terugwinnen van ionische vloeistoffen. Tevens is bekeken wat de besparingen zouden kunnen zijn qua investeringen en energieverbruik bij grootschalige toepassing.
| Titel |
Energie-efficiënte scheidingen met geavanceerde extractieve destillatie met designer solvents |
| Penvoerder |
Technische Universiteit Eindhoven |
| Contactpersoon |
Prof. dr. ir. A.B. de Haan |
| Adres |
Postbus 513, 5600 MB EINDHOVEN |
| Telefoonnummer |
040-247 52 59 |
| Website |
- |
| Partners |
- |
| Looptijd |
1 juni 2007 - 1 juni 2011 |
| EOS-regeling |
Lange Termijn |
| Projectnummer |
LT06016 |
Geplaatst op:
04-09-2012
|
Gewijzigd op:
21-01-2013