Dr. M. Glouchenkov van Universiteit Twente ontdekte en patenteerde een geheel nieuwe procestechnologie voor de chemische industrie: de ""vrije zuiger impuls compressiereactor"". De technologie belooft onder meer een forse energiebesparing op de productie van basischemicaliën. Dit project onderzoekt de eerste twee potentiële toepassingen: de productie van synthesegas en de thermische vernietiging van vluchtige organische componenten.
Aanleiding: energieverlies bij productie basischemicaliën
Productieprocessen van basischemicaliën zoals synthesegas of ethyleen of acethyleen, vinden plaats bij hoge temperaturen. Al deze processen zijn erg energie-intensief, waarbij uiteindelijk tot 60 procent van de warmte verloren gaat die aan de grondstoffen worden toegevoerd. Bij een grote chemische installatie kan dit oplopen tot een energieverlies van wel 100 MW.
Oplossing: vrije zuiger impuls compressiereactor
Een nieuw type reactor belooft een doorbraak in energie-efficiency, kapitaalkosten en verplaatsbaarheid van de bedoelde chemische processen. Het gaat om de ""vrije zuiger impuls compressiereactor"", een uitvinding van M. Glouchenkov. Deze technologie gaat uit van geheel andere energieconversieprincipes dan conventionele chemische reactoren.
In essentie bestaat een ""vrije zuiger impuls compressiereactor"" uit een cilinder met een dubbel uiteinde, met daarbinnen een vrije zuiger. De zuiger verdeelt de cilinder in twee compressie-reactiekamers. De cilinder heeft een in- en uitlaat in de wand, voor de aanvoer van reactanten en de afvoer van reactieproducten. De vrije zuiger beweegt hierin met een zeer hoge frequentie heen en weer (tot wel 400 Hz), waarbij het reactiegas in de ene en de andere kamer om en om wordt samengeperst.
Deze snelle, bijna omkeerbare compressie resulteert in zeer hoge temperaturen, met als gevolg een snelle chemische reactie. Gassmering voorkomt elk contact tussen zuiger en cilinder.
Voordelen vrije zuiger impuls compressiereactor
De nieuwe technologie levert niet alleen veel snellere reactieprocessen op, maar is ook veel energie-efficiënter dan bestaande productiewijzen. Dat komt doordat de energie die wordt gebruikt voor verhitting door samenpersing, omkeerbaar wordt teruggewonnen bij de expansie en compressie van het reactiemengsel in de naastgelegen kamer.
In de reactor kunnen verder zulke hoge drukken en temperaturen worden gerealiseerd, dat volledig nieuwe chemische processen kunnen worden uitgevoerd. Het volume van de reactor kan een factor duizend tot tienduizend kleiner worden dan van een conventionele reactor. Tot slot komen bij het reactieproces geen emissies van NOx vrij.
Project: toegepast onderzoek
Dit project doet fundamenteel en toegepast onderzoek naar de nieuwe technologie en de mogelijkheden die deze biedt voor de productie van synthesegas en de thermische vernietiging van vluchtige organische componenten. Hierbij wordt onder meer gekeken naar het precieze ontwerp van de reactor en de meest gewenste procescondities.
| Titel | Pulsed compression technology: a breakthrough in high temperature processes |
| Penvoerder | Universiteit Twente, Faculteit Construerende Technische Wetenschappen |
| Contactpersoon | De heer TH. H. van der Meer |
| Adres | Postbus 217, 7500 AE ENSCHEDE |
| Telefoonnummer | 053-489 25 30 |
| t.h.vandermeer@utwente.nl | |
| Website | www.thw.ctw.utwente.nl |
| Partners | Procede Group B.V. en Shell Global Solutions International B.V. |
| Looptijd | 1 juni 2006 - 31 mei 2010 |
| EOS-regeling | Lange Termijn |
| Projectnummer | LT04025 |
Eindrapport: http://www.rvo.nl/sites/default/files/rvo_website_content/EOS/EOSLT04025...
Geplaatst op: 04-09-2012 | Gewijzigd op: 21-01-2013