Voordeliger malen, drogen, mengen met geoptimaliseerde configuratie

Veel procestechnologen beschouwen malen, drogen en mengen als afzonderlijke stappen. Ten onrechte, want ze zijn sterk met elkaar verbonden. De volgorde is zeker niet in beton gegoten. Deze processen optimaal op elkaar afstemmen kan positief uitwerken op de kwaliteit van het eindproduct, het energieverbruik, de benodigde ruimte voor apparatuur en de vereiste investeringen. Er zijn nu combinatietechnologieën voorhanden die het mogelijk maken malen, drogen en mengen efficiënter uit te voeren. Het uittesten van optimatilisaties in testinstallaties kan in de praktijk voordelig uitpakken.

Energiezuiniger en beter malen, drogen en mengen

Zie malen, drogen en mengen niet als drie afzonderlijke stappen, maar als een coherent proces. Rekening houden met de fysieke interacties tussen deze processtappen kan:

• het energieverbruik verminderen;
• ruimte besparen;
• de productkwaliteit verbeteren;
• het aantal procestappen verlagen.

Testinstallatie voor mengen, malen, drogen

Wat de juiste aanpak is voor een meng-, maal- en droogproces kan het best in testopstellingen bepaald worden. Lessine ontwerpt hiervoor geïntegreerde oplossingen die in het eigen testcentrum getoetst worden aan de praktijk. Sébastien Heymans, algemeen directeur bij Lessine: “Wanneer een klant ons benadert voor een specifieke technologie, stellen we vaak een hybride of alternatieve oplossing voor die het malen, drogen en mengen en/of scheiden optimaliseert.”

Drietrapsbenadering

Het bedrijf hanteert hierbij een drietrapsbenadering. “Allereerst een analyse om te komen tot een pragmatische, met cijfers onderbouwde oplossing. Ten tweede de testfase. Hoe werkt wat we bedacht hebben in de praktijk? We testen de oplossingen in ons technisch centrum in België om het proces te verifiëren en te bezien of het ook financieel haalbaar is. In stap drie doen we – als het er goed uitziet – een voorstudie om de benodigde investeringen te bepalen en maken we een projectopzet, waarbij we ook in 3D modelleren. Dan kan het project van start, zodat het onder de beste omstandigheden kan worden uitgevoerd.”

Malen en dan drogen of andersom?

Het vochtgehalte is een sleutelparameter bij drogen en malen. Een vochtig product is over het algemeen moeilijker te malen, omdat het plakkerig is. Dit maakt dat het malen meer energie kost. Is het dan niet beter eerst te drogen? Niet per se. Door eerst te malen wordt het specifieke oppervlak van het materiaal vergroot, wat het drogen vervolgens vergemakkelijkt. Ergo: eerst een nadeel, dan een voordeel …

Hybride technologieën

Hybride technologieën, zoals geventileerde kogelmolens, flash-droogmolens of flash drogers, bieden uitkomst. Ze maken het mogelijk om deze stappen te combineren. Een andere optie is het malen in twee fasen te splitsen – voor en na het drogen – of om te natte fracties te recirculeren na een zeefstap na het malen. Hoe dan ook: het gaat erom die configuratie te vinden die het totale energieverbruik vermindert, terwijl de productkwaliteit behouden blijft.

Malen en mengen: ineens of in delen?

Voor malen en mengen is een veel gebruikte optie ‘alles ineens malen’. Efficiënt, zo lijkt het, maar is dit ook de beste oplossing? Niet altijd. Belangrijke variabelen hier zijn de deeltjesgrootte en hun dichtheid. Samen beïnvloeden ze namelijk direct de homogeniteit en stabiliteit van een mengsel, maar ook de werking van het halffabrikaat of eindproduct. Dit is medebepalend of het alles-in-één-keer malen wordt of opsplitsen in deelstappen of zelfs omkering naar eerst mengen en dan malen.

Het is dus steeds afwegen en uitproberen wat het beste resultaat geeft. Malen en mengen is echt een wetenschap op zich. Zo gebruiken sommige recepturen een (neutrale) component als maalhulpmiddel. Een goed gekozen materiaal kan het malen vergemakkelijken, terwijl het wordt geïntegreerd in het uiteindelijke mengsel.

Deeltjesverkleining scheelt kostbaar ingrediënt

Neem het bijmengen van een actief (kostbaar) ingrediënt. Hier kan deeltjesverkleining, dus het apart malen van deze component, het specifiek oppervlak verhogen. Hierdoor zou je toekunnen met een lagere dosis zonder verlies van effectiviteit. De balans lijkt hier door te slaan naar eerst malen. Maar let op: het malen van een mengsel kan de homogeniteit schaden, vooral als de componenten niet op dezelfde manier vermalen worden. De spreiding in de deeltjesgrootte neemt dan toe, met risico op segregatie, dus afscheiding met een ongewenste deeltjesgrootteverdeling als gevolg. In dat geval is het beter om elke component afzonderlijk te malen in de ideale vorm en vervolgens te mengen.

Eerst drogen, dan mengen?

Vaak wordt gedacht dat elke component eerst moet worden gedroogd alvorens alles te mengen. Ook hier is nuance op zijn plaats. In sommige toepassingen kan het voordeliger zijn om het mengsel direct te drogen. De componenten kunnen dan onderling hun vochtigheid uitwisselen. De meer vochtige geven hun water af aan de drogere. Dit verkleint het risico op overmatig drogen. Resultaat: een betere vochtbalans, energiebesparing en in sommige gevallen een einddroging direct in de menger, vooral als deze verwarmd of vacuüm is.