Tot 50 % minder stoomverbruik

Het nieuwe energieherwinningssysteem (ERS) verlaagt het warmte-energieverbruik van de tabletcoaters van Romaco Tecpharm tot wel 50%. (Beeld: Romaco Group)

Nieuw energieterugwinningsysteem (ERS) van Romaco Tecpharm. (Beeld: Romaco Group)

Gecoate tabletten (Afbeeldingsbron: Romaco Group) / Coated tablets (Picture: Romaco Group)

Romaco Tecpharm ontwikkelt een nieuw energieterugwinningsysteem (ERS) voor tablettencoaters. Met de innovatieve technologie wordt het warmte-energieverbruik (stoom, warm water, olie of elektriciteit) met tot wel 50 % verminderd. Daarnaast wordt de temperatuur van de procesafvoer aanzienlijk verlaagd. Een geïntegreerde energiemeter meet alle verbruiken in realtime en bepaalt het exacte energiebesparingspotentieel.

Met het nieuwe energieterugwinningsysteem (ERS) van Romaco Tecpharm kunnen tot 50 % van het warmte-energieverbruik bij het coaten van tabletten worden bespaard. De technologie is gebaseerd op het terugwinnen van restwarmte die tijdens het coatingproces wordt gegenereerd. Hiervoor wordt een kruisstroom-platenwarmtewisselaar geïntegreerd in de ventilatie-installatie (AHU – Air Handling Unit) van de tablettencoater. In het recuperatieve systeem kruisen de toevoer- en afvoer- luchtstromen in tegengestelde richtingen, zonder zich te mengen. Hiervoor stroomt de proceslucht door aparte luchtkanalen die tussen de orthogonale platen van het ERS zijn geplaatst. De warmte wordt via de platen overgedragen, waarvan de rechtlijnige vorm zorgt voor een homogene en efficiënte warmte-uitwisseling. Deze innovatieve vorm van energieterugwinning voor tablettencoaters is beschermd door een gebruiksmuster.

Een einde aan verspilling

Het coatingproces is uiterst energie-intensief, omdat de tabletten gelijktijdig met een vloeibare coating-suspensie moeten worden bespoten en gedroogd. Voor het drogen van het tablettenbed wordt zeer warme, droge lucht in de trommel van de coater ingeblazen en door het tablettenbed geleid. Hierdoor verdampt de spuitvloeistof op het oppervlak van de tabletten, terwijl de tabletten worden bedekt met de vaste deeltjes van de coating-suspensie.

De temperatuur van de met stoom verzadigde lucht daalt hierbij slechts licht. De geringe temperatuurverliezen binnenin de trommel worden toegeschreven aan de slechte warmtegeleiding van de tabletten. Dit heeft tot gevolg dat tijdens het gehele coatingproces continu zeer warme, energiegeladen lucht wordt afgevoerd. De warmte-energie blijft in de meeste gevallen onbenut. Met de ontwikkeling van het energieterugwinningssysteem zet Romaco Tecpharm een eerste stap om deze proces-inherent verspilling te stoppen.

Casestudy: energiebesparing in de praktijk

In de volgende casestudy wordt de energierijke procesafvoer niet onbenut afgevoerd, maar met een temperatuur van circa 45-50 °C teruggevoerd via de platenwarmtewisselaar van het ERS, waar het de inkomende toevoerlucht opwarmt.

Voordat de verse toevoerlucht door het energieterugwinningssysteem stroomt, moet deze eerst worden gedroogd. Daartoe wordt deze door een koelspiraal afgekoeld tot ongeveer 10 °C, wat leidt tot condensatie. Met een restvochtigheid van ongeveer 8 g/kg doorloopt de toevoerlucht nu de orthogonale warmtewisselaar, waar deze wordt opgewarmd tot circa 35-40 °C. Vervolgens wordt deze verder verhit om de proces-temperatuur van, in dit casestudyvoorbeeld, circa 70 °C te bereiken. Dankzij het geïntegreerde energieterugwinningssysteem hoeft hiervoor slechts een temperatuurverschil van circa 30 °C te worden overwonnen; zonder ERS zou het verschil ongeveer 60 °C zijn, dus twee keer zo hoog. Derhalve kunnen met het energieterugwinningssysteem tot wel 50 % warmte-energie worden bespaard. Dit komt overeen met een vermindering van het totale energieverbruik van de tablettencoater met ongeveer 20 %.

Door de warmtewisselaar daalt ook de uitlaattemperatuur van de procesafvoer, wat de nieuwe installatie van een tablettencoater aanzienlijk vereenvoudigt. Na passage door het energieterugwinningssysteem daalt de temperatuur van de afvoerlucht met meer dan 50 %, zodat deze in het beschreven voorbeeld met circa 20 °C wordt afgevoerd in plaats van, zoals voorheen, met 45-50 °C in de omgeving wordt uitgestoten.

Bijzonder winstgevend voor grote batchgroottes

Het enorme energiebesparingspotentieel van het ERS komt vooral tot uiting bij grote productie-installaties, omdat deze een proportioneel hogere luchtstroom per batch hebben. De absolute hoeveelheid bespaarde warmte-energie is bij grote doorvoeren dus aanzienlijk.

Door de energiebesparing dalen ook de productiekosten, wat vooral relevant is voor de productie van standaardproducten die in grote hoeveelheden worden vervaardigd en een relatief lage verkoopwaarde hebben. Hier blijkt het energiebesparingspotentieel van het ERS bijzonder winstgevend.

Energiemonitoring

De door het ERS behaalde energiebesparing kan nauwkeurig worden gemeten en weergegeven met behulp van een energiemeter. Het analyse-instrument registreert het verbruik in realtime en bepaalt naast de bespaarde hoeveelheid warmte-energie ook de CO2-uitstoot van de trommelcoater. Zo levert de energiemeter betrouwbare gegevens voor het jaarlijkse duurzaamheidsrapport, waaraan steeds meer bedrijven wettelijk verplicht zijn. De energiemonitoring wordt geïntegreerd in het bedieningspaneel van de tablettencoater en is optioneel beschikbaar.

De ontwikkeling van het innovatieve energieterugwinningssysteem markeert een mijlpaal voor meer duurzaamheid in de farmaceutische productie. Het ERS is verkrijgbaar voor alle nieuwe machines van Romaco Tecpharm en kan indien nodig ook worden geïntegreerd in bestaande installaties. Met de introductie van de productfamilie Optima heeft Romaco Tecpharm in 2019 al een eerste stap gezet richting klimaatvriendelijkere coatingprocessen. De hoogautomatische trommelcoaters van de fabrikant verbruiken aanzienlijk minder spuit-suspensie, wat de procestijden verkort, de luchtstroom vermindert en zo het energieverbruik en de productiekosten verlaagt. Investeren in hightech-oplossingen is dus niet alleen economisch verantwoord – het is ook ecologisch duurzaam en verlaagt de kosten voor mens en natuur.

In december 2023 werd Romaco Tecpharm onderscheiden met de LA RAZÓN Award voor innovatie en duurzaamheid in de machinebouw voor de farmaceutische sector. Met deze prijs eert de gerenommeerde Spaanse krant LA RAZÓN uitmuntende ondernemingsprestaties in Catalonië.