Fysische chemie van atmosfeer en verbranding

Fysische chemie van atmosfeer en verbranding

Laure Pillier
Cover Image

Als onderzoeker bij het PC2A-laboratorium heb ik dagelijks te maken met lage flow debieten. Het PC2A-laboratorium (PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère) is een multidisciplinaire publieke onderzoekseenheid van de CNRS/Universiteit in Lille die zich bezighoudt met de fysische chemie van de atmosfeer en verbrandingsprocessen. Fysische chemie is kort gezegd een tak van de chemie die is gericht op de fysisch-chemische eigenschappen van stoffen. De flow instrumenten van Bronkhorst voor het meten en regelen van deze stoffen zijn bij de verschillende onderzoeken essentieel. In deze blog zal ik uitleggen wat ons onderzoek inhoudt en waarom massflowregeling daarbij zo belangrijk is.

Onderzoeksactiviteiten van het PC2A-laboratorium

De onderzoeksactiviteiten van het PC2A-laboratorium hebben te maken met energie en milieu en worden uitgevoerd door zo’n zestig mensen, verdeeld over drie onderzoeksteams die ieder hun eigen discipline hebben.

1. Fysische chemie van verbranding

Het eerste onderzoeksteam houdt zich bezig met de fysische chemie van verbranding. Het verkrijgen van inzicht over hoe het verbrandingsproces eruit ziet staat hier centraal, zoals de vraag hoe vervuilende stoffen zoals stikstofoxide (NOx) en roet zich vormen in vlammen. We ontwikkelen gedetailleerde kinetische mechanismen van de oxidatie en zelfontbranding van stoffen zoals biobrandstoffen, waterstof, synthetische brandstoffen, biomassa en steenkool. Daarvoor maken we dankbaar gebruik van een groot experimenteerplatform dat vlammen kan produceren en is uitgerust met een snelle-compressiemachine en technische toepassingen voor laserdiagnose.

2. Fysische chemie van de atmosfeer

Ons onderzoeksteam 'Fysische chemie van de atmosfeer' bestudeert de chemische kinetica van atmosferische reactiviteit. De twee speerpunten in deze discipline zijn:

  1. Homogene en heterogene atmosferische reactiviteit, gericht op een beter begrip van de transformatie van vervuilende gassen en partikels (pollen, roet) in de atmosfeer;
  2. Luchtkwaliteit met experimentele kenmerking en numerieke simulatie in binnen- en buitenomgevingen, vervuilingsbronnen en de invloed daarvan op onze gezondheid en het klimaat.

Voor deze experimenten ontwikkelen we laboratoriuminstrumenten waarmee we de reactiviteit kunnen meten van belangrijke verbindingen die betrokken zijn bij chemische atmosferische processen, vooral reactieve verbindingen (radicalen). Om deze experimenten goed te kunnen uitvoeren, is het van wezenlijk belang dat we precies weten hoeveel gas in onze reactoren wordt ingevoerd en hoe hoog de concentratie van reactieve stoffen in het chemische systeem is. Hiervoor gebruiken we massflowregelaars van Bronkhorst uit de EL-FLOW Select-serie. Met deze instrumenten kunnen we moeiteloos parametrisch onderzoek verrichten dankzij hun snelle response en hoge graad van reproduceerbaarheid. Bovendien is een consistente flow cruciaal voor een accurate meting.

3. Fysische chemie en nucleaire veiligheid

Ons derde team, een samenwerkingsverband tussen PC2A en de Pôle de Sûreté Nucléaire (PSN) van het IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire), houdt zich bezig met de thermodynamische en chemische reactiviteit van splijtstoffen. Hoofddoel van dit onderzoek is het valideren van schattingen van emissies van radio-contaminanten die vrijkomen bij een kernongeval. Dit doen we aan de hand van modelontwikkeling en experimentele onderzoeken.

Massflowregelaars voor fysische chemie

Ons laboratorium werkt met diverse massflowregelaars van Bronkhorst. Ze zijn gekozen vanwege hun betrouwbare eigenschappen zoals een snelle response en hoge graad van reproduceerbaarheid. Maar ook omdat ze eenvoudig met onze Labview-software kunnen worden gecombineerd. Daarnaast is ook data-export mogelijk en bieden de instrumenten de nodige flexibiliteit om van de ene regelaar naar de andere over te schakelen. Dat alles bij elkaar maakt de regelaars van Bronkhorst tot de ideale instrumenten voor onze onderzoeken. In ons lab gebruiken we thermische massflowregelaars (EL-FLOW Select-serie) en regelaars met een lage drukval (LOW dP-FLOW-instrumenten).

Afbeeldingsomschrijving

Bekijk hier de video over het werkingsprincipe van EL-FLOW Select

Meer informatie over El-Flow Select is te vinden op de productpagina.

Het PC2A-laboratorium organiseert van 22 tot 26 juli in Lille het 25e International Symposium on Gas Kinetics and Related Phenomena .

Afbeeldingsomschrijving

Hoe kunnen sporters profiteren van massflowregeling?

Hoe kunnen sporters profiteren van massflowregeling?

Johan van 't Leven
Cover Image

De Tour de France is het afgelopen weekend van start gegaan en wielrenners zijn zich al maanden aan het voorbereiden op dit speciale evenement. Maar, heb je er ooit bij stilgestaan wat massaflowmeting te maken zou kunnen hebben met de prestaties van de wielrenners? Dat is namelijk het volgende.

Een tijdje geleden bracht ik een bezoek aan Relitech in Nijkerk, een bedrijf dat is gespecialiseerd in het ontwikkelen en ontwerpen van klantspecifieke medische oplossingen. Met de twee directeuren Ivar Donker en Henk van Middendorp sprak ik over de activiteiten van Relitech in de medische sector en over hun ‘Metabolen-simulator’. Dankzij hun enthousiasme en toewijding aan hun vak kwam ik tot nieuwe inzichten over waar ze mee bezig zijn en wat het belang van een bedrijf als Relitech is.

Relitech: Directors Ivar Donker en Henk van Middendorp

Directeuren Henk van Middendorp en Ivar Donker

Optimaal presteren, dat is het waar het om gaat in de sport. Sporters dwingen zichzelf tot het uiterste en daarin kunnen de kleinste details grote gevolgen hebben. We hebben het misschien maar over een paar honderdsten van secondes, maar dat bepaalt wel of het goud, zilver of misschien helemaal niks wordt. Als we het hebben over de prestaties van sporters, dan is een belangrijk onderdeel daarin het testen van hun fysieke gesteldheid en conditie. Met die informatie kunnen ze doelgerichter trainen en krijgen ze inzicht in bijvoorbeeld de voedingsstoffen die ze misschien teveel of te weinig binnen krijgen.

Voor het meten van het metabolisme wordt meestal een longfunctieapparaat gebruikt, dat gemakkelijk gekoppeld kan worden aan ECG’s, fietsen en andere apparatuur waarmee cardiopulmonale inspanningstesten kunnen worden gedaan.

De grote vraag is hoe we de beste prestaties krijgen in overeenstemming met wettelijke voorschriften. Het sleutelwoord is validatie en Relitech heeft daarvoor een Metabolen-simulator ontwikkeld. Maar wat doet zo’n apparaat precies?

Cardiopulmonary exercise test

Cardiopulmonale inspanningstest

Metabolen-simulator: kwaliteitscontrole voor ademhalingsproducten

Validatie is niet alleen nodig om de kwaliteit van de longfunctieapparaten te garanderen, ook om te voldoen aan wettelijk vastgestelde eisen. In de huidige situatie is de kwaliteitscontrole op zulke apparaten beperkt, omdat elke sensor (voor O2, CO2 en flow) afzonderlijk is gekalibreerd, de essentiële dynamische interactie tussen de sensoren buiten beschouwing latend. En daarvoor heeft Relitech met zijn ‘Metabolen-simulator’ een compacte en in-field oplossing gevonden.

Metabolen-simulator

Metabolen-simulator

Thermische massflowregelaar

Nu we dichter bij het antwoord komen op de vraag die ik helemaal aan het begin van deze blog stelde, gaan we nog iets dieper op de Relitech simulator in. De Metabolen-simulator is makkelijk mee te nemen en dus ideaal om testen op locatie mee uit te voeren (bijvoorbeeld in een longfunctieapparaat dat voor sporters wordt gebruikt).

De simulator mengt pure stikstof en koolstofdioxide door middel van twee thermische massflowregelaars van Bronkhorst. Door deze twee gassen te mixen kun je real-time ademhalingsgasuitwisseling genereren dat heel dicht in de buurt komt van de echte menselijk ademhalingspatronen. De resultaten worden weergegeven in een zogenaamd capnogram dat lijkt op dat van bijvoorbeeld sporters.

“Het gebruik van massflowregelaars is niet nieuw voor mij,” legt Van Middendorp uit, “omdat ik al lang voordat ik in 2002 bij Relitech kwam betrokken was bij het ontwerpen van longfunctiesystemen.”

“Toen we hier bij Relitech begonnen met het ontwikkelen van de Metabolen-simulator, zochten we naar compacte en zeer nauwkeurige massflowregelaars. Zo kwam ik eigenlijk bij Bronkhorst terecht. Mede dankzij deze compacte thermische massflowregelaars konden we onze simulator nog compacter maken.”

Relitech, reliable technology

Relitech focust zich voornamelijk op de ontwikkeling van elektronica en ingebouwde software voor een hoge betrouwbaarheid in vooral de medische industrie. Met zijn toepassingen voor longfunctiemeting, anesthesie en hyperthermie in combinatie met advisering omtrent meettechnieken ligt de kennis van het bedrijf dan ook vooral op medisch gebied. Hiervoor bezit het bedrijf een ISO13485-certificering. Door nauw samen te werken met verschillende universiteiten, academische instellingen, multinationals en kleine bedrijven heeft Relitech een indrukwekkend en zeer divers portfolio van klanten opgebouwd.

Afbeeldingsomschrijving

Klaar voor de Tour de France

Voor alle sporters wordt het nu echt tijd om de puntjes op de i te zetten. Wie gaat dit jaar de Tour winnen?

Lees ook het succesverhaal over het gebruik van massflowregelaars in de Metabolic Simulator.

Weet jij het verschil tussen gedemineraliseerd en gedistilleerd water?

Weet jij het verschil tussen gedemineraliseerd en gedistilleerd water?

Guus Witvoet
Cover Image

Laat ik eerst uitleggen wat gedemineraliseerd water is. Gedemineraliseerd water, ook wel demiwater genoemd, is gezuiverd water en wordt vaak gebruikt in laboratoria voor industriële en wetenschappelijke doeleinden. Maar ook in het dagelijkse leven kom je toepassingen met demiwater tegen.

Als je bijvoorbeeld een stoomstrijkijzer hebt, kun je demiwater gebruiken om kalkaanslag op het strijkijzer te voorkomen. Ook bij autowasserijen komt demiwater van pas; aan het eind van het autowasprogramma wordt een dun laagje demiwater over de auto verstoven om opgedroogde druppels op de auto te voorkomen.

Aan het eind van dit blog staan enkele voorbeelden van instrumenten van Bronkhorst die voor demiwater geschikt zijn.

Gedemineraliseerd water en gedistilleerd water

Gedemineraliseerd water is water dat op zo’n manier is gezuiverd dat het van (de meeste) mineralen is ontdaan. Het gaat hier bijvoorbeeld om calcium, chloride, sulfaat, magnesium en natrium. Gedemineraliseerd water wordt ook wel demiwater of gedeïoniseerd water genoemd. Gedemineraliseerd water wordt doorgaans onderscheiden van gedistilleerd water. Bij distilleren wordt water gezuiverd door koken en opnieuw condenseren, waardoor zoutionen worden verwijderd.

Het grote verschil tussen gedemineraliseerd en gedistilleerd water is dat gedistilleerd water normaal gesproken minder organische contaminanten bevat; bij deïonisering worden moleculen zonder lading, zoals virussen of bacteriën, niet verwijderd. Gedemineraliseerd water bevat meestal minder minerale ionen. Dit hangt af van de manier waarop het wordt geproduceerd. De-ionisering leidt tot schonere productie en minder kalk in de installaties waarin het is toegepast. Waar je op moet letten wanneer je gedemineraliseerd water gebruikt, is het materiaal waaruit jouw instrumenten bestaan. Niet alle materiaal is geschikt om demiwater door te leiden. Dit hangt mede af van de gebruikte temperaturen.

Hoe wordt demiwater gemaakt?

Gedemineraliseerd water wordt hoofdzakelijk op drie manieren geproduceerd:

  1. Via ionenuitwisseling met behulp van speciale harsen: positieve ionen worden vervangen door waterstofionen en negatieve ionen door hydroxide-ionen.
  2. Ook bij elektrodeïonisering vindt ionenuitwisseling plaats: er wordt een elektrische stroom door de harsen geleid om deze geregenereerd te houden. De ongewenste ionen bewegen zich van het reactieoppervlak naar de elektroden.
  3. Via membraanfiltratie: meestal in meerdere stappen.

Om demiwater van de juiste kwaliteit te verkrijgen moet de demineralisering in meerdere fasen plaatsvinden. Het gebruik van membraanfiltratie heeft in dit geval het voordeel dat er in het algemeen geen chemicaliën nodig zijn om het demiwater te produceren (behalve misschien voor reiniging); het nadeel is de hoeveelheid (elektrische) energie die voor het proces nodig is.

Gedemineraliseerd water – veelgebruikte toepassingen

Gedemineraliseerd water wordt gebruikt voor industriële en wetenschappelijke doeleinden, bijvoorbeeld voor de volgende toepassingen:

  • Laboratoriumtoepassingen en testen
  • Autowasserijen
  • Waswater voor productie van computerchips
  • Toepassing in auto's zoals loodaccu’s en koelsystemen
  • Verwarmingssystemen
  • Lasersnijden
  • Optimalisering van brandstofcellen
  • Stoomstrijkijzers en stoomverwarmingstoepassingen
  • Productie van geneesmiddelen
  • Cosmetica
  • Aquariums
  • Brandblussers

autowasserij

autowasserij

Gezondheidsrisico’s van gedemineraliseerd water

Aangezien gedemineraliseerd water via (elektrische) ionenuitwisseling, distillatie, membraanfiltratie of andere productiemethoden volledig van mineralen is ontdaan, zou je misschien verwachten dat het bruikbaar is als drinkwater.

Aan het drinken van gedemineraliseerd water zijn echter zowel voor- als nadelen verbonden. Het voordeel is dat de mineralen die voor ons slecht zijn, zijn verwijderd. Over de ongunstige invloeden van bepaalde mineralen op de gezondheid bestaat veel documentatie. Het grote nadeel van het drinken van gedemineraliseerd water is echter dat het de goede mineralen uit ons lichaam haalt. Dit leidt tot een mineralentekort, wat schadelijk is voor de gezondheid. Om kort te gaan, demiwater moet niet als drinkwater worden gebruikt, omdat het mineralen verwijdert die nodig zijn voor een goede gezondheid.

Voorbeelden van instrumenten die geschikt zijn voor demiwater

Meerdere Bronkhorst instrumenten zijn geschikt voor demiwater. Ga naar de productpagina's om hier meer over te lezen.

producten demi water

Afbeeldingsomschrijving

Hoe krijgt snoep zijn eigen smaak, textuur en uiterlijk?

Erwin Broekman legt uit hoe Haas Mondomix met gebruik van ultrasone volume flowmeters, snoep een bepaalde smaak, textuur en uiterlijk geeft.

Erwin Broekman (Br-NL)
Cover Image

Hoeveel verschillende soorten snoep te koop zijn, is nauwelijks te tellen. Elk merk heeft zijn eigen smaak, textuur en uiterlijk. Deze kenmerken zijn vaak onderdeel van de "branding" van de grote suikergoedfabrikanten en moeten daarom goed tot hun recht komen.

Een van de machinebouwers die is gespecialiseerd in apparatuur voor de voedselbranche, met name voor het beluchten, gieten, vormen en mengen van vette room, chocolade en andere massa’s, is Haas-Mondomix. Ik had de gelegenheid hen in Almere te bezoeken en met hen te werken aan een oplossing voor het toevoegen van additieven in de hoofdstroom van het productieproces van snoep, met behulp van ultrasone volumeflowmeters.

Belangrijke punten bij het doseren van additieven

De apparatuur die Haas-Mondomix voor de suikergoedbranche ontwerpt, moet aan strenge eisen voldoen. Hierbij zijn de volgende punten belangrijk:

  • Suikergoedproducten van hoge kwaliteit; omdat suikergoedproducten, zoals snoep, een specifiek merk vertegenwoordigen, is het belangrijk dat de kleur, textuur en smaak altijd hetzelfde zijn. In dit proces is reproduceerbaarheid dan ook essentieel. Goede reproduceerbaarheid leidt tot suikergoedproducten van hoge kwaliteit.
  • Efficiënt gebruik van grondstoffen (kleurstoffen, smaakstoffen en zuren); kleur- en smaakstoffen, vooral de natuurlijke, zijn zeer kostbaar en moeten daarom gecontroleerd en efficiënt gebruikt worden. Dit leidt tot besparing op grondstoffen en betere kwaliteit.
  • Hygiënisch ontwerp, geschikt voor toepassingen in de voedselproductie; apparaten voor voedselproductie moeten een hygiënisch ontwerp hebben. Dat wil zeggen dat de oppervlakteruwheid maximaal 0,8 µm bedraagt en dat er geen loze ruimte is.

Toepassing bij Haas Mondomix Toepassing bij Haas Mondomix

Oplossing voor het doseren van additieven met een ultrasone volumeflowmeter

Als er vroeger in het productieproces van snoep iets verkeerd ging, werd de lagere kwaliteit pas in een vrij laat stadium waargenomen. Het gevolg hiervan was dat complete batches snoep als "tweede keus" moesten worden aangemerkt.

In nauwe samenwerking met Haas-Mondomix en het Nederlandse kantoor van Bronkhorst zijn we erin geslaagd een oplossing te vinden die Haas-Mondomix kan helpen nog efficiëntere apparatuur te vervaardigen.

Bij een test hebben we een aantal ultrasone volumeflowmeters (de nieuwe ES-FLOW serie van Bronkhorst) gebruikt om de hoeveelheid additieven - smaakstoffen, kleurstoffen en zuren - te meten die aan de hoofdstroom van het productieproces worden toegevoegd.

Gezien hun sterke concentratie zijn er maar kleine hoeveelheden van deze additieven nodig. Die kleine hoeveelheden kunnen met de ultrasone flowmeter worden gemeten, omdat het metingsbereik tussen de 4 en 1500 ml/min ligt (met een relatieve afwijking van +/- 1%).

ES-FLOW, ultrasone volumeflowmeter ES-FLOW, ultrasone volumeflowmeter

De exacte hoeveelheid kleurstoffen, smaakstoffen en zuren is afhankelijk van het type snoep dat wordt geproduceerd. Per type snoep, bijvoorbeeld rode winegums, moeten deze hoeveelheden voor de hele batch constant zijn. De opstelling met de ultrasone volumeflowmeter is echter zo flexibel dat deze, na spoeling van de apparatuur, ook voor een ander type snoep, bijvoorbeeld groene winegums, gebruikt kan worden.

In het huidige proces wordt de meting uitgevoerd met de ultrasone flowmeter, waarna de meetwaarden naar de PLC worden gestuurd. Deze procedure is momenteel binnen Haas-Mondomix gestandaardiseerd. In de apparatuur van Haas-Mondomix voor de productie van snoep zijn de ES-FLOW apparaten van Bronkhorst dan ook als standaardoptie opgenomen.

Hoe werkt deze ultrasone volumeflowmeter?

Voor het meten van het volumedebiet van vloeistoffen maakt de ES-FLOW ultrasone volumeflowmeter van Bronkhorst gebruik van Ultrasonic Wave Technology [link: https://www.bronkhorst.com/service-support/technologies/ultrasonic-liquid-flow-measurement/ ]. Deze technologie is ontwikkeld in nauwe samenwerking met TNO.

Wil je op de hoogte blijven van de nieuwste flowoplossingen? Iedere maand de nieuwste tips in uw mailbox.

Hoe krijg je met een flowregelaar het perfecte roomijs?

Kevin van Dijk legt uit waarom lucht toevoegen met mass flowcontrollers essentieel is om een verrukkelijk roomijs te maken.

Kevin van Dijk
Cover Image

Voor veel mensen is een ijsje de klassieke zomerse traktatie. Volgens de International Dairy Foods Association wordt er elk jaar wereldwijd zo'n 26 miljard liter roomijs en aanverwante bevroren toetjes geproduceerd, met een productiepiek (zoals te verwachten) in de zomermaanden. Maar op het moment dat je een ijsje eet, vraag je je waarschijnlijk niet af hoe dat lekkers wordt gemaakt. Voor het perfecte roomijs wordt vaak een massflowregelaar gebruikt.

Wat heeft roomijs met massflowregelaars te maken?

Roomijs bevat veel verschillende ingrediënten, zoals vet, suiker, melkdroge stoffen, een emulgator, smaak- en soms kleurstoffen. En er is een hoofdingrediënt waaraan je misschien niet denkt, waarschijnlijk omdat je het niet ziet — lucht. Roomijs wordt gemaakt door de ingrediënten in te vriezen en er tegelijk lucht doorheen te mengen. Maar waarom is lucht zo belangrijk?

Als je ooit een bekertje ijs hebt laten smelten en daarna weer hebt ingevroren om het later op te eten, was dat waarschijnlijk niet zo lekker. Bovendien wordt het volume van het ijs in dat bekertje dat in de zon is gesmolten heel wat minder. Van het totale volume van roomijs bestaat zo'n 30 tot 50% uit lucht; dat maakt de beluchting in het productieproces zo cruciaal.

De hoeveelheid lucht in roomijs (die vaak de "overrun" wordt genoemd) heeft invloed op de smaak, de textuur en het uiterlijk van het eindproduct. Meer beluchting zorgt voor lekkerder en zachter ijs. Een neveneffect van het toevoegen van lucht aan roomijs is dat het ijs daardoor sneller smelt. Om roomijs met een optimale structuur te krijgen, is het dus belangrijk om tijdens het productieproces een stabiele luchttoevoer met een constante verhouding ijs-lucht te hebben. Dat kan met een massflowregelaar.

  • Om een idee te krijgen van het effect van lucht op roomijs, moet je denken aan slagroom. Slagroom – room met lucht – heeft een andere textuur en smaak dan gewone room. Voor meer informatie over dit proces kun je het verhaal van onze gastblogger Hans-Georg Frenzel lezen, werkzaam bij Hansa Mixers, waarin hij uitlegt hoe lucht wordt gebruikt om slagroom te maken.

Het proces van ijsbereiding

Voor een goede stevigheid en structuur, en daardoor een volle smaak, moet het roomijs luchtbelletjes bevatten in de juiste hoeveelheid en samenstelling. Daarom gebruiken fabrikanten van beluchtingsmixers een massflowregelaar om een exacte hoeveelheid lucht in de gekoelde mixer te krijgen. Zo'n massflowregelaar zorgt voor een continue luchtstroom die precies is afgestemd op de hoeveelheid ijs, en moet die stroom ook bij eventuele variaties in de tegendruk kunnen vasthouden. Soms wordt er achter de massflowregelaar een terugslagventiel geplaatst. Als de invoerdruk daalt, zorgt zo'n ventiel ervoor dat er geen ijs terugstroomt in het instrument. Ook wordt een drukmeter gebruikt om de invoerdruk in de gaten te houden.

Mogelijk stroomschema van het ijsbereidingsproces Mogelijk stroomschema van het ijsbereidingsproces

Onderstaande afbeelding, gemaakt met een SEM (Scanning Electron Microscope), toont de microstructuur van roomijs. De luchtbelletjes zijn een essentieel ingrediënt. Volgens experts is de optimale grootte, verdeling en hoeveelheid van deze luchtbelletjes een van de geheimen van het recept voor een romige textuur. Om dat te kunnen leveren, biedt Bronkhorst efficiënte oplossingen voor het verbeteren van processen met continue beluchting.

Microstructuur van roomijs Microstructuur van roomijs

Dus als je deze zomer samen met je vrienden weer zo’n lekker roomijsje eet, denk dan nog eens terug aan wat ik in deze blog heb uitgelegd.

Bronkhorst EL-FLOW Select-flowmeter Bronkhorst EL-FLOW Select-flowmeter

Wilt u als eerste op de hoogte worden gebracht van productinnovaties en nieuwe blogs of wilt u gratis entreekaarten voor evenementen ontvangen? Meld u zich dan nu aan voor onze nieuwsbrief

Vijf redenen waarom dosering van additieven met een Coriolis-instrument productieprocessen bij plasticfabrikanten efficiënter maakt

Vijf redenen waarom dosering van additieven met een Coriolis-instrument productieprocessen bij plasticfabrikanten efficiënter maakt

Angela Puls
Cover Image

We gebruiken plastic of polymeren in een grote variatie aan alledaagse toepassingen. Als wegwerpproduct, zoals verpakkingsfolie, of als duurzame component in de auto-industrie, in de bouw of in sporttoestellen en speelgoed.

De vervaardiging van plastic is tegenwoordig maatwerk, waarbij de eigenschappen van het product worden afgestemd op de gewenste toepassing. Zo kunnen eigenschappen als hardheid, kneedbaarheid (of vormbaarheid), elasticiteit, treksterkte en temperatuurs-, stralings- en warmteweerstand worden aangepast. En ook de chemische en fysieke weerstand kunnen worden aangepast aan het uiteindelijke gebruiksdoel.

Er zijn dus heel veel mogelijkheden. Wat het uiteindelijke resultaat bepaalt, is welke basisbouwstenen (macromoleculen), productieprocessen en additieven worden gekozen. Die macromoleculen zijn polymeren die bestaan uit een regelmatige keten van repeterende molecuuleenheden. Hoe ze zich aan elkaar hechten en welke additieven worden gebruikt, bepalen de definitieve eigenschappen van het materiaal. In 2016 werd er wereldwijd meer dan 300 miljoen ton plastic geproduceerd voor bulkmateriaal en folies (bron: BMBF). Hiervan werd bijna een derde geproduceerd in China. Daarna volgen Europa en Noord-Amerika met elk iets minder dan 20 procent.

Precieze dosering voor een efficiënte productie en zo min mogelijk onnodig afval

Additieven die in de plasticindustrie veel worden gebruikt, zijn antistatische middelen, verfstoffen, vlamvertragers, vulstoffen, smeermiddelen, kleurstoffen, stabilisatiemiddelen en weekmakers. Vaak zijn ze vloeibaar. Bij precieze dosering van de additieven is de productie efficiënt en blijft onnodig afval tot een minimum beperkt.

Voor het toevoegen van additieven worden vaak naaldventielen gebruikt. Dat is goedkoop, maar er bestaat altijd een risico dat er iets misgaat door fluctuaties binnen het proces (bijv. in druk en temperatuur). Vooral het gebruik van weekmakers luistert steeds nauwer, aangezien sommige van deze stoffen direct in het menselijk lichaam worden opgenomen, of zich ophopen in de voedselketen.

Met de beproefde CORI-FILL-doseertechnologie van Bronkhorst kunnen de vereiste nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid eenvoudig worden gerealiseerd. Door een mini CORI-FLOW-meter te combineren met een pomp of geschikte klep, is het mogelijk om met hoge reproduceerbaarheid vloeistoffen in een doorlopend proces of als batch in de reactor te doseren. Deze systemen kunnen worden geïntegreerd of gebruikt als toevoeging in reeds bestaande processen en productielijnen.

 mini CORI-FLOW flowmeter gecombineerd met een Tuthill-pomp mini CORI-FLOW flowmeter gecombineerd met een Tuthill-pomp

Vijf redenen waarom dosering van additieven met een Coriolis-instrument productieprocessen bij plasticfabrikanten efficiënter maakt.

  • (Opnieuw) kalibreren tijdens gebruik is niet nodig: de flowmeting en -regeling is vloeistofonafhankelijk
  • Gas en vloeistof kunnen met dezelfde sensor gemeten worden
  • Meting van een ongedefinieerd of variabel mengsel is mogelijk
  • Meerdere parameters
  • De CORI-FILL-technologie beschikt over een geïntegreerde batchcounter-functie en maakt directe aansturing van afsluiters of pompen mogelijk.

Bekijk hier het werkingsprincipe van de Coriolis-massflowmeter met doseerpomp

  • Meer weten over het verbeteren van de werking van doseerpompen? Lees dan het blog van James Walton waarin hij doseerpompen in combinatie met Coriolis-massflowregelaars bespreekt

    Wilt u als eerste op de hoogte worden gebracht van productinnovaties en nieuwe blogs of wilt u gratis entreekaarten voor evenementen ontvangen?

Meld u zich dan nu aan voor onze nieuwsbrief