Ons werk

Efficiënte chemische productie dankzij TNO Helix®reactor

TNO ontwikkelde eerder een warmtewisselaar in de vorm van een gedraaide buis tot een reactor: de TNO Helix®. Vanwege de efficiënte wamteoverdracht ontstond het idee de techniek verder te verfijnen en geschikt te maken voor continue processen in de chemische industrie. De Helix is geschikt voor uiteenlopende verbindingen en is te combineren met bestaande apparatuur zoals scheidingsapparatuur of andere reactor typen.

Procesbeheersing door ideale warmte en stof overdracht De gedraaide vorm van de Helix reactor biedt een belangrijk voordeel ten opzichte van rechte buis reactoren. De reactor bestaat uit een buis die in spiraalvorm om een centrale as loopt. Door de korte bochten ontstaat een secundaire stroming (Dean vortices) waardoor lokale menging optreedt. Dit heeft tot gevolg dat de stroming op een ideale propstroom gaat lijken en de verblijftijd van moleculen in de buis beter gedefinieerd is dan in een rechte buis, ook bij de lagere snelheden van een laminaire stroming. Deze radiële menging verbetert tevens de warmteoverdracht, wat bijdraagt aan een verbeterde procesbeheersing. Door de afmeting van de kanalen in de Helix is de productiesnelheid eenvoudig aan te passen om steeds de gewenste hoeveelheid van de stof te verkrijgen. De eigenschappen van de deeltjes zijn in de Helix-reactor veel beter te beheersen dan in een geroerd vat of rechte buis waardoor de kwaliteit van het product aanzienlijk beter is te garanderen.

Application examples

De Helix met name geschikt ontworpen voor zeer exotherme en temperatuurgevoelige reacties en voor multi-fase reacties. TNO voerde eerder succesvolle experimenten uit met alkyleringsreacties, een emulsie polymerisatie en processen met geconcentreerde suspensies. Een andere nuttige toepassing is die van kristallisatie. De menging in de reactor is dermate verfijnd dat deze voorkomt dat deeltjes zich aan de wand hechten of bezinken.

Verrassende oplossingen

De Helix is een van de vele voorbeelden waarbij TNO een toepassing ontwikkelde voor een bepaald proces of product, die door enkele aanpassingen een verrassende oplossing blijkt in andere domeinen. Naast het aanvankelijke doel, namelijk koeling door efficiënte warmteoverdracht, mondden een aantal labproeven uit in nieuwe mogelijkheden en ontstonden onvoorziene toepassingen. De doorbraak kwam van de ontdekking van het bijzondere stromingspatroon in de reactor die het maken van deeltjes van gelijke grootte tot resultaat had. Inmiddels hebben verschillende fabrikanten de Helix-technologie met succes in hun productieprocessen toegepast, waardoor hun productkwaliteit sterk is verbeterd.

Downloads

Wil je de laatste ontwikkelingen volgen?

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.