Po udanych testach, w zakładzie CIECH w Inowrocławiu trwają przygotowania do wdrożenia innowacyjnej metody absorpcji amoniaku w procesie produkcji sody kalcynowanej. Projekt „Karbonizacja Plus”, opracowany wspólnie z naukowcami z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu („UMK”), zwiększa m.in. efektywność wykorzystania surowców stosowanych w procesie technologicznym, co wpływa na obniżenie kosztów produkcji. CIECH pozyskał finansowanie na przygotowanie koncepcji tego projektu oraz budowę instalacji pilotażowej z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju („NCBiR”). Opracowane rozwiązanie jest chronione patentem.
Nowa metoda absorpcji amoniaku polega na precyzyjnym zwiększaniu ilości tego związku, który w procesie produkcji sody z solanki odpowiada za wydajność sodową procesu. Będzie to możliwe dzięki specjalnej instalacji, zdolnej do wstrzykiwania większej dawki amoniaku w precyzyjnie określonych miejscach kolumny karbonizacyjnej. Prace nad przygotowaniem modelu teoretycznego i projektu instalacji rozpoczęły się w 2016 roku.
– Projekt „Karbonizacja Plus” był dużym wyzwaniem, bowiem oprócz opracowania teoretycznego modelu, kluczowa była także precyzja w przygotowaniu instalacji przystosowanej do ciągu produkcyjnego fabryki, funkcjonującej w trybie 24/7. Kolumna karbonizacyjna ma wysokość ok. 30 metrów i średnicę 3,4 metra, a naszym zadaniem było znalezienie optymalnego miejsca na dołączenie modułu podającego do niej dodatkowe ilości amoniaku, będącego katalizatorem w procesie technologicznym – mówi Marian Szkudlarek, szef zespołu R&D w Grupie CIECH.
Linia produkcyjna
Testy na linii produkcyjnej potwierdziły efektywność metody opracowanej wspólnie z naukowcami z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Uzyskany wzrost efektywności przekroczył 1 proc., czyli był zgodny z przyjętymi na początkowym etapie założeniami. Stał się też podstawą do podjęcia decyzji o zastosowaniu, w skali przemysłowej, rezultatów projektu „Karbonizacja Plus” na instalacjach odpowiadających za około 50 proc. produkcji sody kalcynowanej w Inowrocławiu.
Wydział Chemii UMK, a szczególnie Katedra Technologii Chemicznej, współpracuje z zespołem R&D Grupy CIECH od początku jego istnienia. Inicjatorem tej współpracy był dr hab. Roman Buczkowski, prof. UMK, a kontynuatorami są: dr Marcin Cichosz i dr hab. Urszula Kiełkowska, prof. UMK, którzy specjalizują się w krystalizacji masowej wodorowęglanu sodu oraz procesach absorpcji w warunkach nierównowagowych.
– Dla procesu naukowego, twórczego, niezwykle ważna jest możliwość wdrożenia opracowanych prac – szczególnie chemicznych. Potwierdzenie badań na tak dużą skalę, pozwala uzyskać naukową satysfakcję. Fakt wdrożenia opracowanego rozwiązania, tak skomplikowanego teoretycznie, w warunkach rzeczywistych, pozwala na zwiększenie jakości publikacji naukowych i osiągnięcie założonych celów – mówi dr Marcin Cichosz, który prowadzi projekt z ramienia Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
Badania i innowacje
Prace badawcze i budowa instalacji pilotażowej zostały dofinansowane przez NCBiR, w ramach Działania 1.2 „Sektorowe programy B+R” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.
To nie pierwsza innowacja opracowana przy udziale naukowców i wdrażana w zakładzie CIECH w Inowrocławiu. W fabryce działa już instalacja do wychwytu i zawracania dwutlenku węgla w procesie produkcji sody, opracowana wspólnie z Instytutem Chemicznej Przeróbki Węgla, która łącznie może zmniejszyć emisję CO2 o nawet 10 tys. ton rocznie. Projekt także dofinansowany jest przez NCBiR oraz chroniony patentami w Polsce i Europie.
Jednocześnie Grupa CIECH pracuje nad wieloma innymi projektami badawczo-rozwojowymi w segmencie sodowym, skoncentrowanymi wokół doskonalenia efektywności wykorzystania zasobów, redukcji odpadów i wdrażania idei gospodarki obiegu zamkniętego. Przykładem tego jest aktywna współpraca z Katedrą Technologii Chemicznej UMK, w ramach której kontynuowane są prace związane z krystalizacją w warunkach nierównowagowych, zagospodarowaniem strumieni odpadowych czy też modyfikacjami techniki produkowania sody metodą Solvay’a.
źródło: Grupa CIECH
