CaviFlow® cavitatietechnologie
Chemische recycling

Chemische recycling met cavitatie

Met de toenemende complexiteit van moderne recyclingstromen is er een groeiende behoefte aan innovatieve methoden die processen efficiënter, flexibeler en milieuvriendelijker maken. Hydrodynamische cavitatie biedt een veelbelovende oplossing op het gebied van chemische recycling.

Energie-efficiëntie en ecologische voordelen
Hydrodynamische cavitatie raakt steeds meer ingeburgerd als een hulpbronbesparende en milieuvriendelijke procestechnologie. De belangrijkste sterke punten zijn:

Minder afval
Minder secundaire milieuvervuiling
Betere ecologische beoordeling van recyclingprocessen

De hydrodynamische CaviFlow® inline modules zijn ontworpen als plug & play systemen en vervullen tegelijkertijd de functie van een zeer effectieve menger en een variabel instelbare reactor. Hierdoor kunnen ze chemische recyclingprocessen voor verschillende materialen, procesfasen en vloeistof-vaste-gassystemen doelgericht optimaliseren. Bovendien helpt een grotere energie-efficiëntie om te voldoen aan de eisen van de circulaire economie en industriële decarbonisatie.

Recycling toepassing met CaviFlow® inline module

Chemische recycling vankunststoffen

Behandeling van plastic pyrolyse-olie

Productie van biobrandstof uit afvalmateriaal

Kunstmatig bitumen van gebruikte banden

Industriële verwerking en materiaalhomogenisatie

CaviFlow®-implementatie in recyclingprocessen

Naar de CaviFlow®-module

Potentieel voor chemische recycling aanboren met cavitatie

Vertrouw op hydrodynamische cavitatie met CaviFlow® inline modules om complexe recyclingstromen te verwerken met een hogere energie-efficiëntie, een lagere impact op het milieu en geoptimaliseerde procesomstandigheden.

Een projectvergadering regelen

Synergie-effecten

Chemische recycling van kunststoffen

Chemische recycling van kunststoffen is een bijzonder veelbelovend toepassingsgebied voor hydrodynamische cavitatie met de CaviFlow® inline module . Vooral in combinatie met depolymerisatie- en solvolyseprocessen levert dit aanzienlijke synergie-effecten op.

Interactie en reactiesnelheid
De intensieve micromixing die wordt gegenereerd door cavitatie verbetert de interactie tussen polymeermateriaal en oplosmiddel, terwijl lokaal voorkomende hoogenergetische zones de reactiesnelheid van depolymerisatie verhogen.
Geoptimaliseerde processen
Hierdoor kunnen processen bij lagere temperaturen en drukken worden uitgevoerd en tegelijkertijd in tijd worden verkort.
Verhoogde selectiviteit
De selectiviteit is ook verhoogd, wat een schoner terugwinnen van monomeren bevordert en de vorming van ongewenste bijproducten zoals cokesresten of oligomeren vermindert.

Homogeniteit en koudevloeigedrag

Bereiding van plastic pyrolyse-olie

Hydrodynamische cavitatie - zoals met de CaviFlow® inline module - wordt steeds vaker gebruikt bij de industriële verwerking van plastic pyrolyse-olie (PPO). Hoewel pyrolyse een bewezen methode is om gemengd plastic afval om te zetten in vloeibare koolwaterstoffen, vertonen de resulterende oliën vaak tekortkomingen in hun homogeniteit en koude stromingsgedrag. De redenen hiervoor zijn onder andere wassen, zware componenten en fasescheidingen, die opslag, transport en verder gebruik kunnen bemoeilijken.

Uniformiteit en kwaliteitsspecificatie
Een praktische industriële toepassing die laat zien dat hydrodynamische cavitatie specifiek kan worden gebruikt als conditioneringsstap om zowel de uniformiteit als de kwaliteitsspecificatie van PPO te verbeteren.
Meer uniforme vloeibare fase
De intensieve micromixing en de scheiding en verdeling van zware fracties en wasachtige agglomeraten resulteren in een stabielere en uniformere vloeibare fase.

Procescombinatie zonder chemicaliën
Bovendien kan hydrodynamische cavitatie gemakkelijk worden gecombineerd met thermische en katalytische recyclingprocessen zonder dat er extra chemicaliën nodig zijn. Dit vergemakkelijkt de integratie van pyrolyseoliën in bestaande brandstof- en raffinageprocessen.

Procestechnologie voor voorbehandeling

Productie van biobrandstoffen uit afvalstoffen

Hydrodynamische cavitatie ontpopt zich steeds meer als een krachtige procestechnologie voor de productie van biobrandstoffen uit afvalstromen - zoals de CaviFlow® inline module. Het wordt vooral vaak gebruikt als voorbehandeling om downstream conversieprocessen efficiënter te maken.

Homogenisering en ontzwaveling

Het verbetert de homogenisering van de gebruikte grondstoffen en ondersteunt ontzwavelingsprocessen in combinatie met oxidatieve of extractieve processen.

Bevordering van reacties

Hydrodynamische cavitatie bevordert zowel chemische als enzymatische reacties door intensievere massaoverdracht en snellere reactieprocessen.

Minder katalysatoren nodig

In tal van toepassingen kan de behoefte aan katalysatoren en andere chemicaliën worden verminderd, terwijl tegelijkertijd veeleisende uitgangsmaterialen zoals afvalfracties of pyrolyseoliën beter kunnen worden verwerkt.

Fysieke intensivering

Kunstmatig bitumen van gebruikte banden

Een andere nieuwe toepassing met de CaviFlow® inline module is de productie van kunstmatig bitumen uit gebruikte banden. Hydrodynamische cavitatie bevordert de afbraak en uniforme verdeling van bandencomponenten en additieven, waardoor het mengen, verzachten en integreren in bitumenformules verbetert. Deze fysieke intensivering verkort de verwerkingstijd, verbetert de productconsistentie en maakt het mogelijk om gebruikte banden te recyclen tot bouw- en bestratingsmaterialen.

Zeer viskeuze of meerfasige systemen

Industriële verwerking en materiaalhomogenisatie

Naast specifieke recyclingprocessen verbetert hydrodynamische cavitatie met behulp van de CaviFlow® inline module de reactiviteit, homogenisatie en dispersie in zeer viskeuze of meerfasige systemen.

Composieten en secundaire grondstoffen

Het vergemakkelijkt efficiënte emulgering en slurryverwerking, wat belangrijk is voor composietmaterialen en de verwerking van secundaire grondstoffen.

Metaal- en mineraalrecycling

Bij metaal- en mineraalrecycling verbeteren door cavitatie ondersteunde logen en wassen de extractie-efficiëntie en oppervlaktereiniging.

Organische en afvalwatergerelateerde processen

In organische en afvalwatergerelateerde processen versnelt hydrodynamische cavitatie de desintegratie van deeltjes, verbetert het de biologische afbreekbaarheid en versnelt het de daaropvolgende behandelingsfase.

Intensiveringseenheid

Algemene integratie van CaviFlow® in recyclingprocessen

De CaviFlow® inline module, die is gebaseerd op hydrodynamische cavitatie, kan worden geïntegreerd als procesversterker in alle gebieden van het recyclingproces. Inclusief voorbehandeling, conversie en nabehandeling. Het werkt zowel als een krachtige mixer als een instelbare reactor voor vloeistof-vaste-gassystemen.

Als plug & play systeem kunnen de CaviFlow® inline modules snel worden geïntegreerd in bestaande recyclinginstallaties - zonder hoge investeringen. Via flens- of draadverbindingen is een directe integratie en een snelle opstart mogelijk. De modules werken betrouwbaar en efficiënt, zelfs met verontreinigde recyclingstromen. Een belangrijke reden hiervoor is het ontwerp zonder bewegende delen in de module.

Door de gecontroleerde vorming en instorting van cavitatiebellen genereert CaviFlow® gecontroleerde, gelokaliseerde omstandigheden met hoge energie (bijv. microjets, schuifkrachten en turbulentie), wat resulteert in:

Verbeterde massa en warmteoverdracht

Verbeterde menging en grensvlakvernieuwing vergroten het fasecontact en ondersteunen de efficiënte verwerking van heterogene en meerfasige stromingen.

Versnelling van chemische en fysische reacties

Cavitatie-effecten bevorderen de reactiekinetiek en maken een snellere conversie en mogelijk mildere werkomstandigheden mogelijk.

Vermindering van deeltjesgrootte en agglomeraten

Mechanische krachten gegenereerd door cavitatie maken het mogelijk om agglomeraten te breken en de deeltjesgrootte te verkleinen, meestal van millimetergrootte tot fijnere dispersies, afhankelijk van de systeemconfiguratie en procesomstandigheden.

Minder additieven en katalysatoren nodig

Verbeterde procesefficiëntie en intensievere reactieomgevingen kunnen de behoefte aan chemische additieven en katalytische systemen in veel toepassingen verminderen.

Bijgevolg verbetert CaviFlow® de algemene procesefficiëntie, vergemakkelijkt het de verwerking van complexe of vervuilde grondstoffen en kan het met een hoge flexibiliteit in bestaande installaties worden geïntegreerd, wat duurzamere recyclageprocessen ondersteunt.

Technische schets

CaviFlow®-implementatie

Fysieke intensivering

Recycling als economische en ecologische noodzaak

Met steeds strengere regelgeving en ambitieuzere duurzaamheidsdoelstellingen is recycling niet langer optioneel, maar een integraal onderdeel van de industriële strategie. Op alle gebieden van recycling is er een duidelijke behoefte aan:

Verbeterde massaoverdracht
Verbeterde reactieprestaties
effectievere behandeling van gemengde of verontreinigde stromen
Minder impact op het milieu.

Dit heeft geleid tot een groeiende interesse in procesintensiveringstechnologieën die bestaande recyclingprocessen kunnen verbeteren zonder dat hele fabrieken fundamenteel opnieuw ontworpen hoeven te worden. Eén zo'n technologie is hydrodynamische cavitatie met de CaviFlow® inline module.

Diensten

Implementatie & projectondersteuning