Przemysł chemiczny pulsujący życiem
07 Jun 2021
Przez cały czerwiec w ramach programu ACHEMA Pulse firma GEA będzie prezentować podejście „od aspiracji po zyski” w wieloaspektowym przemyśle chemicznym. Dzięki technologiom, które odgrywają kluczową rolę m.in. w obniżaniu emisji gazów cieplarnianych, optymalizacji procesów i gospodarce obiegowej, firma podkreśla, że gdy maszeruje się w innym rytmie, zwiększenie wydajności, wyższa jakość produktów i bardziej energooszczędne systemy są na wyciągnięcie ręki.
W przeszłości dążenie do gospodarki obiegowej lub biogospodarki było postrzegane niemal wyłącznie jako punkt odniesienia i aspiracja dla wielu rynków, w tym rolnictwa oraz przedsięwzięć konsumenckich i biznesowych. Obecnie zastępowanie produktów petrochemicznych surowcami odnawialnymi staje się zyskowne, gdy wykorzystujemy te surowce do wytwarzania produktów o wyższej wartości ekonomicznej. Na przykład produkcja biochemiczna w biorafinerii obejmuje przekształcanie biomasy roślinnej, mikrobiologicznej, z odpadów organicznych i grzybów w różnorodne bioprodukty i składniki do wykorzystania w wielu sektorach, w tym w przemyśle chemicznym. Wykorzystując zasoby odnawialne, całe gałęzie przemysłu obniżają obecnie swój ślad węglowy poprzez opracowywanie nowych innowacji, które zmniejszają zużycie surowców kopalnych.
Rozwiązania GEA obejmują niemal każdy rodzaj zasobów odnawialnych i zastosowanie przemysłowe, w tym efektywną produkcję biopaliw, biopolimerów i innych substancji chemicznych pochodzenia biologicznego, a także dodatków i składników żywnościowych i paszowych. Współpracujemy z klientami i różnymi konsorcjami, tworząc i testując modele biorafinacji na potrzeby produkcji odnawialnych surowców do użytku w charakterze budulca biotworzyw, co obejmuje wykorzystanie mikroglonów w biopestycydach i paszach, produkcję gumy z soku mniszków lekarskich, pozyskiwanie białka z owadów i wykorzystywanie strumieni odpadów z produkcji żywności oraz wiele więcej. W rzeczywistości, od fermentacji po dalsze przetwarzanie, nasze portfolio obejmuje separatory odśrodkowe, membranowe systemy filtracyjne, wyparki, krystalizatory, instalacje destylacyjne i suszarki fluidalne do izolacji, oczyszczania, zatężania i suszenia produktów.
Weźmy na przykład tworzywa sztuczne: są tanie w produkcji i bardzo uniwersalne, można je formować, prasować, ściskać i niemal dowolnie kształtować w jakimkolwiek celu. Chociaż większość tworzyw sztucznych produkowana jest z paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa i węgiel, postęp naukowy w ostatnich latach umożliwił ich wytwarzanie ze zrównoważonych, roślinnych źródeł (lub surowców), takich jak trzcina cukrowa, skrobia ziemniaczana, celuloza (drewno), kukurydza, soja, odpadowy olej roślinny oraz inne odpady spożywcze i rolnicze.
Nowe procesy przetwarzania biomasy w biopolimery i bioplastiki opierają się na wydajnych, niezawodnych technologiach i urządzeniach do przetwórstwa. Jako światowy lider w dziedzinie białej biotechnologii GEA od ponad dekady współpracuje z sektorem bioplastików, rozwijając, testując i dostrajając urządzenia i technologie, które umożliwiają przemysłowi skalowanie procesów badawczych i pilotażowych do realnych strumieni produkcji komercyjnej. Doskonałym tego przykładem jest produkcja kwasu mlekowego ze źródeł roślinnych, który jest następnie wykorzystywany do wytwarzania polilaktydu (PLA) — biodegradowalnej i zrównoważonej alternatywy dla politereftalanu etylenu (PET).
Co ważne, GEA współpracuje z organizacjami w celu rozwiązania problemów procesowych, poprawy wydajności i pomocy w przekształcaniu innowacyjnych koncepcji w rentowne procesy przemysłowe do produkcji bioplastików i innych produktów pochodzenia biologicznego. Każde rozwiązanie jest zaprojektowane tak, aby pomóc w oszczędzaniu energii i wody, recyklingu nadmiaru ciepła oraz redukcji odpadów i emisji, gdy jest to możliwe, tak aby zrównoważone produkty były wytwarzane przy użyciu zrównoważonych technologii.
Wspieranie zielonej rewolucji
Dzisiejsze baterie litowe sprawiają, że medyczne, konsumenckie i przemysłowe urządzenia elektroniczne pozostają włączone i są zasilane, ale to zastosowanie baterii litowo-jonowych w pojazdach elektrycznych i hybrydowych nowej generacji sprawiło, że ten lekki, srebrzysty metal zyskał przydomek „białego paliwa". Nie ulega wątpliwości, że rynek litu gwałtownie urośnie z powodu popytu w segmencie samochodów elektrycznych. Jednak najlżejszy znany człowiekowi metal nie występuje w przyrodzie jako czysty pierwiastek, lecz jest zamknięty w skałach i solach mineralnych podziemnych jezior solankowych lub wydobywany ze złóż mineralnych spodumenu, petalitu i lepidolitu, które znajdują się w skałach magmowych.
Aby zaradzić tym trudnościom w zakresie łańcucha wartości, GEA opracowała technologie odparowywania, krystalizacji i suszenia, które są niezbędne do produkcji litu z z koncentratów solanki lub ze spodumenu. Nasza oferta obejmuje systemy wytrącania oraz filtracji membranowej do usuwania nieczystości, a także odśrodkowego oddzielania cząstek stałych/cieczy, zatężania, oczyszczania i suszenia fluidalnego do soli litowej. Ponadto GEA posiada fachową wiedzę w zakresie suszenia natryskowego proszku akumulatorowego na potrzeby zaawansowanych baterii litowych.
W wypadku suszenia natryskowego na potrzeby baterii litowo-jonowych nie ma jednego, uniwersalnego rozwiązania, zatem inżynierowie GEA każdorazowo dopasowują rozwiązanie do konkretnego zastosowania. Przeprowadzają również kompleksowe testy instalacji pilotowej, aby zapewnić, że proces generuje proszki o niezmiennie najwyższej jakości.
Doświadczenie GEA i szerokie portfolio systemów na potrzeby pozyskiwania i przetwarzania litu obejmuje początkowe etapy wydobycia i rafinacji produktów pośrednich, a także końcowe fazy suszenia proszku. Wspieramy klientów na całym świecie w zastosowaniach dotyczących zatężania litu, krystalizacji i oczyszczania soli, usuwania zanieczyszczeń, suszenia fluidalnego i rozpyłowego, odzyskiwania produktów ubocznych oraz rozwoju procesów recyklingu litu.
Nie marnuj, a nie będziesz w potrzebie
Woda stała się na całym świecie cennym zasobem, a sposób, w jaki z nią postępujemy, budzi coraz większe obawy społeczne. Wiele firm wierci studnie, pompując duże ilości wód gruntowych, aby pokryć zapotrzebowanie na wodę procesową. Jednak rządy coraz częściej traktują priorytetowo wykorzystanie wód gruntowych do produkcji wody pitnej i nakładają wysokie podatki lub odmawiają firmom dostępu do lustra wody. Jest to nie tylko problem producentów chemicznych, ale także innych sektorów, takich jak przetwarzanie odpadów, przemysł metalurgiczny i włókienniczy.
Odparowywanie ścieków może być drogie i energochłonne, ale nie musi. Niektóre firmy decydują się na odparowywanie ścieków, ponieważ jest to jedyna wykonalna opcja, ale rozwiązanie problemu ścieków to tylko jeden z aspektów. Producenci mogą uzyskać zwrot nakładów poniesionych na inwestycję w ciągu 3-5 lat, jeśli ponownie wykorzystają kondensat jako wodę procesową. Biorąc pod uwagę, że urządzenia GEA są bardzo wytrzymałe i zbudowane tak, aby przetrwać co najmniej jedną generację, zużycie energii podczas odparowywania można znacznie ograniczyć dzięki termicznej lub mechanicznej kompresji pary (MVR).
Instalacja GEA do oddzielania termicznego
Ważnym czynnikiem jest jednak skład ścieków. Musi być dokładnie przebadany, aby upewnić się, że uwzględnione zostały właściwe parametry fizyczne, a odpowiednie rozwiązanie może być prawidłowo wdrożone. Nasi klienci korzystają z udostępnianej przez GEA sieci obsadzonych profesjonalną kadrą ośrodków testowych, obiektów laboratoryjnych i instalacji pilotowych, dzięki czemu możemy ich wspierać podczas analizy dostępnych rozwiązań i porównywania oszczędności z kosztami inwestycji i energii.
GEA posiada bogate doświadczenie w technikach oddzielania w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i chemicznym, które muszą spełniać rygorystyczne standardy, i jest dobrze przygotowana do doradzania firmom w różnych sektorach. Dlaczego to takie ważne? ONZ szacuje, że 80 procent ścieków na świecie spływa z powrotem do ekosystemu bez oczyszczenia lub ponownego wykorzystania, a 3,6 mln ludzi na świecie umiera co roku z powodu chorób związanych z wodą — 84 procent z nich to dzieci. Co więcej niedobór wody dotyka czterech na dziesięć osób, a ONZ przewiduje, że do 2025 roku 1,8 mld ludzi będzie żyło w krajach lub regionach, w których występuje całkowity niedobór wody.
GEA robi wszystko, co w jej mocy, aby nie stało się to samospełniającą się przepowiednią: firma dostarczyła liczne dekantery biologicznej frakcji stałej jako część oczyszczalni ścieków w całych Indiach oraz do zastosowań dotyczących ścieków przemysłowych i komunalnych; w Irlandii technologia odwadniania GEA pomaga obniżyć koszty operacyjne poprzez produkcję osadów, które są o 10-15 procent bardziej suche, a zatem tańsze w transporcie lub ponownym wykorzystaniu jako nawóz rolniczy; natomiast w Meksyku GEA została zaangażowana do zaprojektowania i budowy oczyszczalni ścieków z zerowym zrzutem cieczy (ZLD) dla elektrowni w Ciudad Juárez. A to tylko wierzchołek metaforycznej góry lodowej!
A co z plastikiem, o którym mówiliśmy wcześniej? Wkrótce zatoczymy pełne koło. W połączeniu z zaostrzonymi wymogami dotyczącymi recyklingu i produkcji odpady PET pochodzące z recyklingu (rPET) są w tej chwili szerzej dostępne i konkurencyjne cenowo. Wiele przedsiębiorstw zajmujących się produkcją i wykorzystaniem rPET polega na technologii wirówek GEA przy uzdatnianiu wody procesowej, co umożliwia im osiągnięcie standardów jakościowych i środowiskowych przy jednoczesnej minimalizacji kosztów użytkowania.
Produkcja nawozów
Nawozy odgrywają tu ważną rolę, ale należy znaleźć równowagę między nakładami a efektami, takimi jak poziom azotanów w wodach gruntowych, emisja gazów cieplarnianych, zanieczyszczenie gleby itp. W związku z tym wielu producentów poszukuje obecnie preparatów o wysokiej czystości i rozpuszczalnych w wodzie, takich jak fosforan monoamonowy (MAP). W produkcji nawozu MAP jako produkt wyjściowy stosowany jest zazwyczaj kwas fosforowy, ale GEA opracowała i wdrożyła przełomowe rozwiązanie do produkcji wysokiej jakości rozpuszczalnego nawozu MAP, które eliminuje konieczność zakupu oczyszczonego kwasu fosforowego i/lub zintegrowania dodatkowej linii oczyszczania.
