(化学)生命的节奏是强劲有力的节拍

07 Jun 2021

(化学)生命的节奏是强劲有力的节拍

在整个6月,作为ACHEMA Pulse计划的一部分,GEA将在多面的化学工业中采取追求盈利方法。通过在降低温室气体排放、流程优化和循环经济(仅举几例)等方面发挥关键作用的技术,该公司正在强调如何踏着不同的节拍,在心跳的瞬间实现产量增加、质量更高的产品和更节能的系统。

过去,追求循环经济或生物经济几乎只是被视为许多市场的基准和愿望,包括农业以及消费者和-企业对企业(B2B)的企业。今天,当将石化产品用作生产更高经济价值的产品的基础时,用可再生原料代替石化产品已变得有利可图。例如,通过生物精炼来生产生物化学品,涉及将植物、微生物、有机废物和真菌生物质转化为多种生物基产品和组件,用于包括化学工业在内的广泛领域。通过利用可再生资源,整个行业现在都在通过开发减少化石原料使用的新的创新来降低碳足迹。

GEA 解决方案涵盖几乎所有类型的可再生资源和工业应用,包括生物燃料、生物聚合物和其他生物基化学品的高效生产,以及食品和饲料行业的组件和配料。我们已经与客户和各种企业联盟合作,建立并测试了生物炼油厂模式,从而用可再生原料生产酸,用作生物塑料的基础材料;利用微藻生产生物农药和饲料,利用从蒲公英中提取的橡胶、从昆虫中提取的蛋白质以及从食品生产中提取的废料流等等进行生产。事实上,从发酵到下游加工,我们的产品组合涵盖离心分离机、膜过滤装置、蒸发器、结晶器、蒸馏装置和流化床干燥器,用于产品的分离和纯化、浓缩和干燥。

从期望到盈利:通过生物精炼生产生化产品

以塑料为例:生产成本低、用途广,容易成型、压平、挤压和塑造为任意形状,可用于任何用途。虽然绝大多数塑料都是使用原油和煤等化石燃料制造的,但随着近年来科技的进步,已经可以使用可持续的植物萃取来源(或给料)制造塑料,包括甘蔗、马铃薯淀粉、纤维素(木头)、玉米、大豆、废植物油和其他食品与农业废弃物。

将生物质转变为生物聚合物和生物塑料的新工艺依赖于高效、可靠的技术和工艺设备。作为白色生物技术领域的全球领导者,GEA 站在该领域的前沿,已经从事生物塑料领域数十年,致力于开发、测试和微调设备和技术,使工业领域能够将研发与中试过程扩展为可行的商业制造流。从植物来源生产乳酸,然后用于制造聚乳酸 (PLA)——一种聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的可生物降解且可持续的替代品——就是一个很好的例子。

重要的是,GEA 与各组织合作解决工艺问题,提高效率,并帮助将创新概念转变为可行的生物塑料和其他生物基产品的工业制造工艺。每个解决方案都以尽可能节能节水、回收余热和减少废弃物与排放物为宗旨进行设计,从而使用可持续技术制造可持续的产品。

生物塑料。关闭回路
推动绿色革命

今天的锂电池使我们的医疗、消费和工业电子设备保持开机和通电;但是,正是锂离子电池在下一代电动和混合动力汽车中的使用,使这种轻质银色金属获得了“白色石油”的绰号。毫无疑问,锂市场将飙升以满足电动汽车市场。然而,这种人类已知的最轻金属并非作为自然界的纯元素而存在;它被锁在地下盐水湖的岩石和矿物盐中,或者从火成岩中发现的锂辉石、透长岩和锂云母矿床中提取。

为了解决这些价值链问题,GEA 开发了蒸发、结晶和干燥技术,它们是从浓缩卤水或锂辉石生产锂的关键技术。我们的产品组合涵盖用于去除杂质的沉淀和膜过滤系统、固/液离心分离、浓缩和纯化以及锂盐化合物的流化床干燥。此外,GEA的专长还包括用于先进锂电池材料的电池级粉末的喷雾干燥。

尽管在喷雾干燥锂离子电池材料方面没有“一刀切”的解决方案,但GEA的粉末工程师会为每种应用量身定制每种解决方案。他们还进行全面的中试工厂测试,以确保该工艺过程产生始终如一的优质粉末。

GEA在生产和加工锂方面的信誉和广泛的产品组合,从采矿后立即精炼中间产品开始,到结束的干粉。我们为全球客户提供锂浓缩、盐结晶和纯化、杂质去除、流化床和喷雾干燥、副产品回收和锂回收工艺开发的应用支持。

锂的应用
不浪费则不匮乏

水已成为世界各地的宝贵资源,我们如何处理水已成为社会日益关注的问题。许多公司钻探井,抽取大量地下水来满足工艺用水的需求。然而,各国政府越来越重视将地下水用于饮用水,并征收高额税款或禁止公司进入地下水位。这不仅是化学品制造商的担忧,而且还影响到废物处理、冶金和纺织行业等其他行业。

蒸发废水可能既成本高昂又耗能,但并非必须如此。有些公司选择蒸发废水,因为这是唯一可行的选择,但解决废水问题只是一方面。 如果制造商将冷凝水重新用作工艺用水,他们实际上可以在 3-5 年内收回投资。鉴于 GEA 设备非常坚固且经久耐用,因此可以通过热力或机械蒸汽再压缩 (MVR) 来显著降低蒸发的能耗。

GEA 热分离设备

GEA 热分离设备

然而,一个主要的考虑因素是废水的成分。必须对其进行彻底测试,以确保考虑正确的物理参数并正确实施相应的解决方案。GEA的专业工作人员测试中心、实验室设施和试点设备网络使我们的客户受益,这使我们能够在他们检查可用解决方案和比较投资与能源成本方面的节省的过程中为他们提供支持。

GEA 在食品、制药和化工行业(必须满足严格的标准)的分离技术方面拥有丰富的经验,并且可以很好地为不同行业的公司提供建议。为什么这么重要?联合国估计,世界上80%的废水未经处理或再利用就流回了生态系统,全球每年有360万人死于与水有关的疾病,其中84%是儿童。更重要的是,每10人中就有4人受到水资源短缺的影响;到2025年,联合国预计将有18亿人生活在绝对缺水的国家或地区。

GEA 正在尽其所能防止这成为自我实现的预言:该公司已经为印度各地的污水处理厂以及工业污水和市政污水应用提供了大量的生物固体卧螺离心机;在爱尔兰,GEA 的脱水技术使生产的污泥干燥度提高了 10-15%,从而有助于降低运输或再利用(作为农业肥料)成本;在墨西哥,GEA 为 Ciudad Juárez 的一座发电厂设计并建造了一个零液体排放 (ZLD) 废水处理设备。而这仅是冰山一角!

哦,还记得我们之前谈到的塑料吗?我们即将回到原点。再加上更严格的回收和生产要求,现在,再生PET (rPET) 的使用越来越广泛,价格也更具竞争力。许多生产和使用 rPET 的公司依靠 GEA 离心机技术来处理其工艺用水,从而使它们能够符合质量和环境标准,同时将其运行成本降至最低。

(盖蒂图片社/stevanovicigor)

肥料生产

要使用生物塑料等植物性材料,您首先必须拥有植物。世界人口持续增长;随之而来的是最基本的要求:需要为更多的人提供足够的食物,包括那些土壤养分和降雨量不足以种植作物的地区。在生态方面的挑战,是在不增加我们的环境足迹的情况下生产更多的食物,包括水果、谷物和蔬菜。

肥料在这里发挥着重要作用,但需要在地下水硝酸盐含量、温室气体排放、土壤污染等投入和产出之间找到平衡。因此,许多种植者现在正在寻找高纯度和水溶性的配方,例如磷酸一铵或 MAP。在MAP的生产中,一般以磷酸为起始产品;但是,GEA 开发并实施了一种突破性的解决方案来生产高质量的可溶性 MAP 肥料,无需购买纯化磷酸和/或集成额外的纯化生产线。
Achema Pulse June 2021

ACHEMA PULSE JUNE 2021

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