Over de Klant
Een wereldwijde fabrikant gespecialiseerd in hoogwaardige materialen voor beschermende bepantsering ging een partnerschap aan met JOA Air Solutions om hun oplosmiddelextractieproces te verbeteren. Bekend om hun cutting-edge vezel technologieën met uitstekende sterkte-gewicht ratio’s, levert de klant materialen die fundamenteel zijn voor lichtgewicht ballistische en beschermende oplossingen voor militaire en wetshandhavingsinstanties over de hele wereld. Hun focus op innovatie stimuleert zowel persoonlijke veiligheid als de volgende generatie infrastructuur in de defensiesector.
*Vanwege het interne vertrouwelijkheidsbeleid wilde de cliënt anoniem blijven in deze casestudy.
Wat is solventextractie?
Solventextractie is een cruciale scheidingstechniek die wordt gebruikt in industriële productie, met name voor het isoleren van waardevolle verbindingen of het verwijderen van verontreinigingen. In de defensiesector speelt oplosmiddelextractie een vitale rol bij de productie van gespecialiseerde vezels en geavanceerde materialen, waarbij nauwkeurige controle over chemische processen essentieel is voor het bereiken van hoge prestaties in beschermende toepassingen.
Uitdaging
Bij deze klant worden zeer nauwkeurige ovens gebruikt om speciale vezels voor beschermende bepantsering te maken. Deze ovens werken bij hoge temperaturen, waardoor oplosmiddelen verdampen, vooral bij de garenuitgang. Effectieve extractie van oplosmiddelen is nodig om:
Operator veiligheid: De luchtkwaliteit binnenshuis controleren en de blootstelling van werknemers aan gevaarlijke dampen minimaliseren
Productopbrengst: Voorkom operationele verliezen door niet-teruggewonnen product
Emissiegrenzen: Strikte naleving van milieunormen bereiken
Zonder een zeer efficiënt systeem voor het extraheren van oplosmiddelen lopen fabrikanten niet alleen het risico op hogere bedrijfskosten, maar ook op het niet naleven van de regelgeving en het in gevaar brengen van de veiligheid van de werknemers.
Hoe werkt oplosmiddelextractie?
In industriële omgevingen vangt extractie verdampte oplosmiddelen van processen zoals reinigen of coaten op voordat ze in de lucht terechtkomen. Lokale afzuigsystemen leiden de dampen naar filtratie- of nabehandelingsunits (koolstoffilters, oxidatiemiddelen of gaswassers) die ze verwijderen of neutraliseren. Dit vermindert de uitstoot, verbetert de luchtkwaliteit en ondersteunt de naleving van de regelgeving.
Aanpak van JOA
Om de uitstoot van oplosmiddeldampen in een complexe omgeving van de defensie-industrie effectief aan te pakken, paste JOA Air Solutions zijn bewezen drie-stappen projectmethodologie toe. Deze gestructureerde aanpak zorgde voor een op maat gemaakte oplossing, waarbij een balans werd gevonden tussen operationele eisen, duurzaamheidsdoelen en nalevingseisen.
Pre-engineering studie:
Om te beginnen voerde JOA een Pre-Engineering Study uit om de oplosmiddeldamp problemen ter plaatse te beoordelen. Het doel was om de hoofdoorzaken te identificeren, technologische opties te evalueren en de reikwijdte van het project te bepalen.
- Rooktesten en debietmetingen: Het identificeren van emissiehaarden en het beoordelen van de prestaties van het bestaande afzuigsysteem.
- Gegevensanalyse: Uitstoot in de loop van de tijd volgen om inefficiënties aan het licht te brengen.
- Systematische evaluatie van zeven reductietechnologieën, rekening houdend met:
- Investeringskosten (CAPEX) en operationele uitgaven (OPEX),
- CO₂-impact,
- Effectiviteit van terugwinning van oplosmiddelen.
Met behulp van scenariomodellering bracht JOA de opties terug tot zes haalbare oplossingen. Elk scenario werd gemodelleerd om een balans te vinden tussen duurzaamheid, technische prestaties en budgetbeperkingen. Een gedetailleerd rapport met bevindingen en aanbevelingen werd met de klant gedeeld om af te stemmen over de beste manier om verder te gaan.
Ontwerp en engineering:
Op basis van de pre-engineering inzichten ontwikkelde JOA een op maat gemaakt extractiesysteem. Deze fase concentreerde zich op nauwkeurige luchtstroomregeling en efficiënte opvang van oplosmiddelen bij de bron.
- Er werd een CFD-model van de huidige luchtstroom ontwikkeld. De verkregen inzichten leidden tot het optimale ontwerp van nieuwe afzuigkappen, waardoor verdampte oplosmiddelen efficiënt worden ingesloten en omgeleid.
- Werktuigbouwkunde ontwierp een systeem met:
- Nieuwe afzuigkappen ontworpen om verdampte oplosmiddelen in te sluiten en om te leiden.
- Drukgeregelde garenuitgangskleppen om ontsnappen van damp te minimaliseren.
- Electrical Engineering & Software Engineering, om ervoor te zorgen dat het systeem werkt en communiceert met bestaande apparatuur.
Systeemrealisatie:
Implementatie en inbedrijfstelling van een nieuw afzuigsysteem.
- Productie: Onze Nederlandse productielocatie produceert alle benodigde onderdelen voor het afzuigsysteem.
- Projectmanagement: Gecoördineerde engineering, installatie en inbedrijfstelling, waarbij alle belanghebbenden op één lijn werden gebracht voor een naadloze projectuitvoering.
Het resultaat: een afzuigsysteem met hoge prestaties dat is afgestemd op de operationele en omgevingseisen van de defensie-industrie.
Resultaat & Oplossing
Door deze verbeterde oplossing voor oplosmiddelextractie te implementeren, bereikte de fabrikant:
- ~80% reductie in oplosmiddelemissies op kritieke procespunten, met name de zones waar het garen het proces verlaat.
- Duidelijke verbeteringen in de luchtkwaliteit binnenshuis, waardoor een veiligere werkomgeving ontstaat
- Substantiële terugwinning en recycling van oplosmiddelen, ter ondersteuning van afvalvermindering en kostenbesparingen
- Minder energieverbruik door geoptimaliseerde luchtstroom en procesregeling
- Volledige naleving van de regelgeving met strenge milieu- en veiligheidsnormen
Conclusie
Dit project laat zie wat de transformerende impact is van op maat gemaakte engineering en gezamenlijke probleemoplossing bij de extractie van oplosmiddelen voor de defensie-industrie. Geavanceerde bronextractie- en terugwinningstechnologie stelde de klant in staat om de duurzaamheids- en efficiëntienormen te verhogen en tegelijkertijd zowel de werknemers als het milieu te beschermen. Het succes van deze oplossing benadrukt het belang van datagestuurde engineering en een partner die de technische uitdagingen begrijpt van het extraheren van oplosmiddelen in productieomgevingen waar veel op het spel staat.
