Demonstratieproject Hybridedroger

Demonstratieproject Hybridedroger

Het project

In de keramische industrie worden producten zoals baksteen traditioneel gedroogd met de afvalwarmte van de ovens, vaak opgewaardeerd met gasbranders. Op industriële schaal is nu bewezen dat hybride drogen—eerst met de buitenlucht, vervolgens met weinig hete lucht (semi-stoomdrogen)—aanzienlijk bespaart op het energiegebruik.

Het is daarmee de opmaat voor een nieuwe standaard, ook toepasbaar in bestaande installaties, in binnen- en buitenland.

Voor wie?

De Routekaart 2030 van de Keramische Industrie in Nederland stippelt de route uit naar zuiniger processen voor bakstenen, dakpannen, gresbuizen en tegels. In de Routekaart staat ook ontkoppeling van het stoken en drogen op de agenda, met als streefjaar 2030, maar dat kan dus nu al worden gerealiseerd.

Wat is nieuw?

Een nieuw productiebedrijf voor baksteenstrippen in Maasmechelen (B) gebruikt een verlengde tunneloven, zonder afvalwarmte-afzuiging en een kamerdroger met twee compartimenten:

• Drogen met de buitenlucht (aerotherm; van mei tot en met september)
• In combinatie met semi-stoomdrogen (en in de overige maanden alleen semi-stoomdrogen)

Dit hybride drogen werd nog niet eerder gedaan; het potentieel komt overeen met eerder uitgevoerde berekeningen.

De installatie op industriële schaal heeft gedurende een testperiode van een half jaar naar wens gedraaid en wordt nu standaard toegepast in Maasmechelen.

Belangrijkste onderzoekpunten

Het belangrijkste element in het onderzoek zat in het bewijzen van de bruikbaarheid van buitenlucht, dat in Nederland immers vaak bijna van vocht verzadigd is, in combinatie met het semi-stoomdrogen.

Het leiden van grote hoeveelheden buitenlucht door de aerotherme installatie heen blijkt gedurende de maanden mei tot en met september, in combinatie met semi-stoomdrogen, fors te besparen op het energiegebruik.

In de overige maanden wordt alleen gewerkt met semi-stoomdrogen. Ook bij het semi-stoomdrogen is de installatie geoptimaliseerd, waardoor gebruik kon worden gemaakt van het fysische gegeven dat hete lucht een zeer hoge verzadigingsgraad kan halen.

Die hoge temperaturen en vochtige lucht stellen wel hogere eisen aan de bestandheid van de installatie tegen corrosie.

Looptijd

De totale doorlooptijd van het project was 2 jaar (2016-2017).

Besparing binnen dit project

Het fysische minimum voor het drogen van producten bedraagt zo’n 2500 kilojoule per kilogram (kJ/kg) te verdampen water.

Hybride drogen komt daar dichtbij met 3000 kJ/kg, waar nieuwbouwprojecten tot dusverre nog 4000 kJ/kg nodig hebben. De besparing voor het drogen is 25%, en ten opzichte van oudere installaties nog meer.

In het gehele productieproces kan volgens berekening bijna 20% worden bespaard als ook ovens worden vernieuwd.

Partners

• TCKI
• Velp-Arnhem
• Instalat BV
• Wijchen

Planning

Hybride drogen wordt in de toekomst mogelijk een industriële standaard. Er vinden reeds bijeenkomsten plaats met geïnteresseerde bouwkeramische bedrijven die mogelijk in de toekomst nieuwe installaties willen bouwen, of zelfs retrofit willen onderzoeken.

---

A new industrial standard for drying ceramics

The project

In the ceramic industry, products such as bricks are traditionally dried with the waste heat from the kilns, often upgraded by gas burners. On an industrial scale, it has now been proven that hybrid drying—first on air, then with little hot air (semi steam drying)—considerably saves on energy consumption.

This may grow into a new international industrial standard for new and refurbished installations.

For whom?

The Roadmap 2030 of the Dutch Ceramic Industry plans the route to more efficient processes for bricks, roof tiles, vitrified clay pipes, and tiles. The Roadmap also includes unlinking heating and drying, with the target year 2030. That may even be realized at this moment.

What's new?

A new production facility for brick slips in Maasmechelen (B) uses an extended tunnel kiln without waste heat extraction and a chamber dryer with two compartments:

• Drying with the outside air (aerotherm, from May to September)
• In combination with semi-steam drying (and in the other months only semi-steam drying)

This hybrid drying process is first-of-a-kind. The potential saving matches previous calculations.

The industrial scale installation has been operated as desired during a six-month test period and is now being operated in full in Maasmechelen.

Main research points

The most important topic of research was in proving the applicability of ambient air—which in the Netherlands is often very humid—in combination with semi-steam drying.

Conducting large amounts of air during the months of May to September, in combination with semi-steam drying, has proven to considerably reduce energy demand.

The installation was also optimized during semi-steam drying, profiting from the very high degree of saturation that hot air can achieve. Meanwhile, high temperatures and humid air demand a high corrosion resistance of the installation.

Duration

The total duration of the project was 2 years (2016-2017).

Saving in this project

The physical minimum for drying products is about 2500 kilojoules per kilogram (kJ/kg) of evaporating water.

Hybrid drying comes close to 3000 kJ/kg, where new projects so far still require 4000 kJ/kg. The saving for drying is at least 25%, even more if compared to older installations.

In the entire production process, almost 20% can be saved if kilns are renewed also.

Partners

• TCKI
• Velp-Arnhem
• Instalat BV
• Wijchen

Schedule

Hybrid drying may become an industrial standard in the near future. Many ceramic companies have shown their interest in new installations in the future, or even for retrofit.