Post on 15-Mar-2020
GEA Crystallization / GEA Messo PT1 MeltSolution Freeze
Formatvorlage des Untertitelmasters durch Klicken bearbeiten
GEA Crystallization / GEA Messo PT
1 MeltSolution Freeze
GEA Messo PT
Światowy lider w krystalizacji
Krystalizacja w roztworze
Krystalizacja ze stopu
ZatęŜanie przez wymraŜanie
GEA Crystallization / GEA Messo PT2 MeltSolution Freeze
Informacje podstawowe
• Grupa GEA jest międzynarodowym koncernem, w skład którego wchodzi ponad 250 firm w 50 krajach świata
• Grupa GEA zatrudnia ok. 20.000 pracowników na całym świecie, a obrót firmy za rok 2008 wyniósł 5 mld euro
• Grupa GEA AG jest jedną z wiodących firm notowanych w segmencie MDAX na niemieckiej giełdzie papierów wartościowych
2
GEA Crystallization / GEA Messo PT3 MeltSolution Freeze
Technologia procesowa
Technologia
procesowa� Suszarki� Granulatory� Wyparki� Krystalizatory� Systemy
mieszania i dozowania
� Automatyka procesowa
Systemy dla
farmacji� Suszarki� Granulatory� Systemy
mieszania i dozowania
Urządzenia
procesowe� Kompaktowe
wymienniki ciepła
� Rurowe wymienniki ciepła
� Płytowe wymienniki ciepła
� Zawory i pompy
� Homogenizatory
Chłodnict
wo• Tłoki i spręŜarki śrubowe
• Wyparki
• Kondensatory
• Maszyny do lodu
• Systemy schładzania i zamraŜania
Technologia
wirowania� Wirówk
i
� Dekantery
GEA Crystallization / GEA Messo PT4 MeltSolution Freeze
Sieć europejska
Firmy / Biura
GEA Process Engineering Sp. z o.o.
GEA Crystallization / GEA Messo PT5 MeltSolution Freeze
Wprowadzenie
GEA Messo PT zapewnia kompletne wsparcie w zakresie krystalizacji od etapu projektu koncepcyjnego do wdra Ŝania innowacji przemysłowych
Rozwinięcie zastosowania
•Potwierdzenie projektu w testach pilotaŜowych
Wprowadzenie na skalę przemysłową
•Zwiększenie skali, inŜyniering, konstrukcja, uruchomienie i szkolenie załogi
Pierwsza koncepcja
•Wstępny projekt procesu oraz prace laboratoryjne
GEA Crystallization / GEA Messo PT6 MeltSolution Freeze
Siłą napędow ą krystalizacji jest przesycenie
Schładzanie
Rzadziej spotykane są reakcje krystalizacji i wysalania
Odparowywanie
GEA Crystallization / GEA Messo PT7 MeltSolution Freeze
Krystalizacja ze stopu vs. krystalizacja roztworów
Krystalizacja ze stopu rozpuszczalnikiem jest produkt np. lód, paraksylen
Krystalizacja w roztworze rozpuszczalnikiem nie jest produkt
przy krystalizacji masowej zazwyczaj woda
GEA Crystallization / GEA Messo PT8 MeltSolution Freeze
Krystalizacja ze stopu
GEA Crystallization / GEA Messo PT9 MeltSolution Freeze
Krystalizacja ze stopu
• Dwa główne rodzaje systemów:
• System warstwowy – kryształy narastające na wewnętrznej powierzchni krystalizatora • System opierający się na zawiesinie – kryształy jako zawiesina w roztworze
macierzystym
• Oba systemy wykorzystuj ą taką samą fazę
równowagi cz ąstek stałych i cieczy
• Roztwory eutektyczne s ą wysoce
selektywne
• Ekstremalnie czyste produkty• Oba systemy wiąŜą się z takimi samymi
ograniczeniami procesowymi• Czystość ograniczona jedynie przez kinetykę procesu
Produkt zazwyczaj jest materiałem roztopionym
GEA Crystallization / GEA Messo PT10 MeltSolution Freeze
Zastosowania krystalizacji ze stopu
Typowo stosowana przy trudnych rozdziałach:
• Substancje o bardzo zbliŜonych temperaturach wrzenia
• Mieszaniny azeotropowe
• Substancje wraŜliwe na temperaturę (polimeryzacja, degradacja, niebezpieczne reakcje)
• Usuwanie czystej wody przy substancjach lotnych
Kluczowe zastosowania:
• Bardzo wysoka czystość (do 99.999 wt%)
• Oszczędność energii (20-50% redukcja zuŜycia energii)
GEA Crystallization / GEA Messo PT11 MeltSolution Freeze
Przykłady zastosowa ń w przemy śle chemicznym
Pro
duc
t
For
mul
a
CA
S
No.
Mol
.
Wt.
[g/
mol
]
T
b
o
i
l
[
°
C
]
T
m
e
lt
[
°
C
]
D
H
ev
ap
[k
J/
kg
]
Ratio
DHe /
DHmp-phenylenediamine (PPD)confidentialbenzoic acidconfidentialL-Lactidep-NitrochlorobenzeneDurene (tetramethylbenzene)CaprolactamMono chloroacetic acid (MCA)o-Phenylphenol (OPP)p-dichlorobenzeneMaleic anhydrideconfidentialMDI - 4,4'confidentialdicyclopentadienePhosphoric Acid (hemi-hydrate)ToluenediIsocyanate (2,4 TDI)Methacrylic acidAcrylic acidN-vinyl-2-pyrrolidone (NVP)p-Xylenep-Chlorotoluene
γ - picoline
Hydrogen PeroxideEthyl lactate (S)Acetonitrilem-Xylene
106-
50-3
65-
85-
04511-
42-6100-
00-595-
93-
2
105-
60-279-
11-
8
90-
43-
7
106-
46-7108-
31-6
101-
68-8
77-
73-
6
7664-
38-2584-
84-979-
41-
4
79-
10-
7
88-
12-
0
106-
42-3106-
43-4108-
89-47722-
84-1687-
47-875-
05-
8
108-
38-3
10
8.
20
32
9.
90
12
2.
12
15
0.
22
14
4.
13
15
7.
56
13
4.
22
11
3.
60
9
4
.
4
9
17
0.
21
14
7.
00
9
8
.
0
5
13
4.
10
25
0.
25
8
8
.
0
6
13
2.
20
10
7.
00
17
4.
16
8
6
.
0
9
7
2
.
0
6
11
1.
14
10
6.
17
12
6.
58
9
3
.
1
3
3
4
.
0
1
11
8.
13
4
1
.
0
5
10
6.
17
14
1.
40
12
9.
50
12
2.
40
9
8
.
8
5
9
8
.
7
0
8
2
.
5
0
7
9
.
2
4
6
9
.
2
0
6
1
.
1
8
5
7
.
4
5
5
3
.
1
0
5
2
.
0
0
4
9
.
5
0
4
0
.
4
2
3
6
.
4
0
3
2
.
0
0
2
9
.
3
0
2
1
.
8
0
1
4
.
3
5
1
3
.
5
0
1
3
.
5
0
1
3
.
2
6
7
.
5
5
3
.
6
5
-
0
.
4
0
-
2
.
7
0
-
4
4.
5
0
-
4
7.
8
7
5
2
7
.
02
3
4
.
2
3
1
6
.
5
5
7
4
.
0
5
2
6
.
6
3
3
5
.
0
5
5
8
.
8
3
1
1
.
7
2
8
3
.
57
3
6
.
9
3
3
9
.
1
3
0
5
.
7
4
0
2
.
8
15
07
.0
3
9
2
.
8
7
2
4
.
7
3
4
2
.
7
2
3
0
.
3
6
7
.
8
1
4
7
.
4
9
6
.
7
1
2
0
.
0
1
1
4
.
4
1
5
6
.
5
1
4
2
.
6
2
0
5
.
1
9
5
.
3
1
2
4
.
4
1
3
3
.
0
8
0
.
0
1
0
9
.
1
1
5
1
.
0
1
5
8
.
1
1
5
2
.
5
1
2
0
.
0
9
3
.
7
1
5
4
.
0
1
3
7
.
0
1
6
1
.
2
1
0
7
.
0
1
3
5
.
1
3
6
7
.
6
1
5
5
.
0
1
6
2
.
5
1
0
9
.
0
3
.
6
2
.
0
2
.
0
4
.
0
2
.
62
.
7
4
.
22
.
91
.
8
4
.
82
.
1
2
.
9
3
.
0
4
.
1
2
.
5
4
.
5
3
.
1
26
7.
00
28
5.
05
24
9.
00
23
3.
85
26
4.
70
24
2.
00
19
6.
84
26
8.
00
18
9.
00
28
2.
00
17
3.
00
20
0.
00
24
8.
80
39
2.
00
24
8.
00
16
7.
85
18
0.
00
12
0.
00
16
3.
00
13
9.
00
9
2
.
0
0
13
8.
50
16
2.
00
14
4.
85
10
8.
00
15
4.
00
8
1
.
5
0
13
8.
50
D
H
m
elt
[k
J/
kg
]
C 6 H
8 N 2
C 7 H
6 O 2
C 6 H
8 O 4C 6 H 4
NO 2 ClC
10
H
14
C 6 H
11 NOC 2 H 3
ClO 2C 12
H 10
O
C 6 H
4 Cl 2C 4 H
2 O 3
C 15 H 10 N
2 O 2
C
10
H
12
H 3 PO 4 - ½ H
2 O C 9 H 6 N
2 O 2C 4 H
6 O 2C 3 H
4 O 2C 6 H
9 NOC
8
H
10
C 7
H 7
Cl
C 6
H 7
N
H
2
O
2
C 5 H
10 O 3C 2
H 3
N
C
8
H
10
GEA Crystallization / GEA Messo PT12 MeltSolution Freeze
Krystalizacja ze stopu opieraj ąca się na zawiesinie
• Ciągła praca
• Wysoka wydajność energetyczna
• Łatwość utrzymania poŜądanych temperatur
• Automatyczne odprowadzenie strumienia
odpadowego
• MoŜliwość zmiany wielkości i składu
zasilenia bez negatywnego wpływu
na proces Solid-liquid Separation
Crystal slurry
P r o d u ct
Crude Feed
Cooling wall
GEA Crystallization / GEA Messo PT13 MeltSolution Freeze
Kryształy
Paraksylen
Para-dwuchlorobenzen
Orto-fenol
Kwas akrylowy
Mleczan etylu
Woda
GEA Crystallization / GEA Messo PT14 MeltSolution Freeze
Rozdział cieczy i cz ąstek stałych – kolumny płucz ące
~ 50-100 cm
Roztwór macierzysty
Granica ciecz zanieczyszczona / ciecz oczyszczona
Filtr
Pętla topienia
Czysty produkt
Krystalizacja wytwarza ciepło potrzebne do podgrzania kryształów z TC do TW
Ciecz płucz ąca doprowadzana z p ętli topienia
Prz
epły
w
krys
ztał
ów
P1 > P2
Zawiesina kryształów
GEA Crystallization / GEA Messo PT15 MeltSolution Freeze
Fran
cja
ZatęŜanie przez wymra Ŝanie
Piwo
ZatęŜanie przez wymraŜanie zapewnia idealną technikę zimnej separacji do utrzymania jakości przy produktach wraŜliwych.
Przykład kolumny płucz ącej
GEA Crystallization / GEA Messo PT16 MeltSolution Freeze
Europa
para-dwuchlorobenzen
Niro PT
Instalacja krystalizacji ze stopu
Technologia Niro moŜe być stosowana do wielu produktów masowych oraz drobnych.
• Temperatura robocza +15 do 53°C
• Uruchomienie: Maj 2003
Przemysł chemiczny – Przykłady
GEA Crystallization / GEA Messo PT17 MeltSolution Freeze
Przemysł chemiczny – Przykłady
Techno Semichem Co., Ltd., Południowa Korea
Kwas fosforowy
Niro PT
Instalacja krystalizacji ze stopu
Technologia Niro umoŜliwia ponowne uŜycie rozpuszczalników odpadowych w przemyśle elektronicznym, gdzie wymagana jest wyjątkowa czystość produktów.
GEA Crystallization / GEA Messo PT18 MeltSolution Freeze
Enichem S.A., Włochy
Przemysł chemiczny – Przykłady
Instalacja krystalizacji ze stopu
Do paraksylenu przeznaczony jest unikalny proces krystalizacji zawiesiny. Czystość 99,8-99,9% z 70% produktem w strumieniu odpadowym.
(projekt realizowany we współpracy ze Stone & Webster oraz UOP z wykorzystaniem ich technologii PX-Plus™ i HySorb™)
Paraksylen
Niro PT
GEA Crystallization / GEA Messo PT19 MeltSolution Freeze
Zagęszczanie przez wymra Ŝanie w Shell, Moerdijk, NL
Usuwanie wody przed spopielaniem
GEA Crystallization / GEA Messo PT20 MeltSolution Freeze
Kwas fosforowy
• Stosowany w mieszankach trawiących do ekranów LCD i chipów silikonowych
• Kwas odpadowy został ponownie uŜyty przy produkcji nawozów i karm dla zwierząt
• Rosnący rynek ze względu na coraz wyŜsze ceny kwasu surowego
• Destylacja nie jest moŜliwa (zanieczyszczenia w zakresie wyraŜanym w ppb)
• Zgłoszony patent przez GEA Niro PT
GEA Crystallization / GEA Messo PT21 MeltSolution Freeze
Krystalizacja w roztworze
GEA Crystallization / GEA Messo PT22 MeltSolution Freeze
Krystalizacja produktów masowych
Oddzielanie
• Kryształów od substancji stopionej bądź roztworu
Produkt
• Kryształy
• Kondensat
Właściwo ści
• Wielkość kryształów i zakres tej wielkości wpływają na stopień separacji, łatwość przepływu, formowanie się pyłu, zawartość pyłu, zbrylanie się,
•
•
GEA Crystallization / GEA Messo PT23 MeltSolution Freeze
Kształty kryształów
NaCl, sześciany
GEA Crystallization / GEA Messo PT24 MeltSolution Freeze
Kształty kryształów
NaCl, kulisty
GEA Crystallization / GEA Messo PT25 MeltSolution Freeze
Kształty kryształów
NaCl, dendryczny(gęstość 0,6 g/cm3)
GEA Crystallization / GEA Messo PT26 MeltSolution Freeze
Powstawanie zarodków krystalizacji
Liczba zarodków kryształów determinuje wielkość produktu.
RóŜne rodzaje krystalizatorów FC (z wymuszonym obiegiem), DTB (Draft Tube Baffle), Oslo (łoŜe fluidalne) róŜniące się stopniem oddziaływania mechanicznego na kryształy i ilością wygenerowanych zarodków kryształów.
GEA Crystallization / GEA Messo PT27 MeltSolution Freeze
Podstawowe typy krystalizatorów
DTB < 2,5 mm
Oslo < 6 mm
FC < 0,6 mm
GEA Crystallization / GEA Messo PT28 MeltSolution Freeze
Przykład siarczanu amonu
• Krystalizator FC (z wymuszonym
obiegiem) –
wielkość kryształów 0,7 mm,
cena 100 Euro na tonę
• Krystalizator DTB –
wielkość kryształów 2,5 mm,
cena 200 Euro na tonę
Przy większych rozmiarach niezbędna jest
aktywna kontrola wielkości
z pomiarem zarodków .
GEA Crystallization / GEA Messo PT29 MeltSolution Freeze
Krystalizator DTB w zakładzie produkcji siarczanu amonu
GEA Crystallization / GEA Messo PT30 MeltSolution Freeze
ZLD – Proces bezpłynnych odpadów
Zero liquid discharge znajduje zastosowanie np. przy:- Obróbce gazów spalinowych wodą płuczącą- Odpadach kopalnianych- Odpadach radioaktywnych
Główne powody do zastosowania ZLD:- Wyjątkowo wysoka korozyjność- Technologie energooszczędne (wyparki z mechanicznym zatęŜaniem oparów, pompy ciepła, membrany)- Tendencja do odkładania się osadów (gips, siarczany, węglany)- Długi czas pomiędzy myciami (miesiące zamiast dni)
GEA Crystallization / GEA Messo PT31 MeltSolution Freeze
Woda płucz ąca ZLD w Noord-Brabant (Holandia)
GEA Crystallization / GEA Messo PT32 MeltSolution Freeze
Powtórne u Ŝycie wody
Wodorotlenki
Substancje organicznezawracane do procesu W
odar
Wytr ącanie
Sole
Nanofiltracja
Odwrócona osmoza
Woda odpadowa 1
Woda
Woda
Odparowywanie przy uŜyciu MVR
Krystalizacja przy uŜyciu TVR
Wirowanie
1Produkt
Sól XX‘s
GEA Crystallization / GEA Messo PT33 MeltSolution Freeze
ZLD II
Instalacja ZLD we WłoszechCzas między myciami >3 miesiące
GEA Crystallization / GEA Messo PT34 MeltSolution Freeze
Regeneracja k ąpieli trawi ących
Regeneracja kwasu przy zastosowaniu krystalizacji FeSO4.7H2O przez schładzanie próŜniowe.Korzyści energetyczne przy zastosowaniu pomp ciepła zamiast inŜektorów parowych – spłata inwestycji < 2 lata.
GEA Crystallization / GEA Messo PT35 MeltSolution Freeze
DZIĘKUJEMY ZA UWAG Ę