Een van de exposanten op M+R (Rotterdam Processing Week) is Elscolab, leverancier van meet-, regel- en laboratoriumapparatuur en analyseapparatuur die onder meer gebruikt worden bij de energieproductie. En dat is het gebied waarover Dirk Vleminckx (Application Specialist) ons bijpraat over de ontwikkelingen.
Hij is al een poosje – 35 jaar om precies te zijn – in dienst bij Elscolab en hij weet dus veel over het complete programma van het bedrijf, maar we praten nu specifiek over de oplossingen die bij de productie van energie een verschil maken, om te beginnen met de technieken om puur water te analyseren.
“Puur water is nodig om stoom te maken waarmee een turbine wordt aangedreven”, start Vleminckx. “Eigenlijk is het nog steeds de heel klassieke manier van stoom maken, je haalt water uit een kanaal of rivier, reinigt dat tot het zuiverste niveau en verwarmt dat tot stoom, waarmee je een turbine aandrijft die elektriciteit opwekt. De gebruikte brandstof voor het verwarmen van het water kan zowel fossiel als groen zijn. Maar waar het altijd om gaat, is de kwaliteit van de stoom, die is erg belangrijk. En in de basis geldt dat natuurlijk precies hetzelfde als het gaat over processtoom dat je bijvoorbeeld gebruikt om hitte toe te voegen of een chemische reactie te controleren. De kwaliteit van processtoom verlengt de levensduur van je volledige installatie.”
“De stoom moet worden bemonsterd”, vertelt Vleminckx. “En die bemonstering gebeurt niet onder doorsnee omstandigheden, daar heb je wel wat specifieke apparatuur voor nodig.” Hij noemt aftakkingen in het leidingwerk, drukreductie, koeling en flowcontrole. En voor het analyseren van die monsters weer de juiste analysetechniek. “We hebben daarvoor producten van een aantal leveranciers in ons programma waarmee we technieken tot onze beschikking hebben om de kwaliteit van stoom aan de hand van verschillende parameters te kunnen analyseren. Die monstername gebeurt onder bijzondere omstandigheden, het jongste merk dat we in ons pakket hebben, is dr. Thiedig. Daarmee kunnen we zelfs tot 600 °C en 400 bar druk de water-stoom-cyclus bemonsteren, bij conventionele, maar ook bij nucleaire en superkritische stoomgeneratoren en energiecentrales.”
Als het gaat om biogas en biomethaan, komen er weer andere analysetechnieken om de hoek kijken. “Bij de productie van dergelijke gassen heb je te maken met een biologisch proces. Je hebt daarop wel enige invloed, maar dat betekent vooral dat je de randvoorwaarden wilt optimaliseren en onder controle houden. Dergelijke gassen worden in een vergister gemaakt, met biologisch afval als grondstof. En relatief nieuw is het afwaterzuiveringsslib. Dat kun je ook vergisten met biogas als resultaat.” Vleminckx vertelt dat er de laatste tijd steeds meer zogenaamde pocketvergisters op de markt komen. “Dat zijn vergisters die in de vorm van een complete skid bij een middelgrote boerderij kunnen worden geplaats. Vroeger werd afval vergist tot biogas om een gasmotor of warmte-krachtkoppeling aan te drijven voor elektriciteit en warmte voor eigen gebruik en weer voor het verwarmen van de vergister. Dat had niet heel veel economische meerwaarde, behalve dat het de eigen aandrijving voedde. Maar dat is de laatste tijd enorm aan het veranderen, vanwege economische en geopolitieke redenen willen we biogas steeds vaker upgraden naar methaan, dat kan worden geïnjecteerd op het gasnet.”
Voor het upgraden van biogas naar biomethaan en dat mogen injecteren op het gasnet, komt er wat meetapparatuur aan te pas. Biogas bestaat voor 60 tot 70 procent uit methaan, de rest is CO₂ en water. Dat biogas wordt door membranen gevoerd om te zuiveren en uiteindelijk biomethaan over te houden als product. Voordat biomethaan geïnjecteerd wordt, moet het worden gecontroleerd op het zuiverheidsgehalte, om te bepalen of de calorische waarde past bij die van het gasnet.
Voordat het biogas wordt gezuiverd, of geüpgraded zo je wilt, wordt het opgeslagen in een grote gashouder, in de vorm van een ballon. Om het vervolgens te ontdoen van vocht, CO₂ en andere mogelijke verontreinigingen zoals H2S, wordt het door actieve koolfilters geleid. Met behulp van warmtewisselaars en compressoren wordt het gas opgewerkt waarbij de koolfilters een specifiek vochtoptimum hebben. Dus ook dat moet worden gemeten en gestuurd. Dat gebeurt met behulp van gasanalyzers die drie gassen (CH4, CO₂ en H₂O) simultaan meten met één probe. “Continu, inline en zonder sampling”, vervolgt Vleminckx. “Dit is een moderne meetmethode die vergeleken met de traditionele methodes heel onderhoudsvriendelijk is. Eén keer per jaar is voldoende, de inline analyzer zit recht in de hoofdleiding en heeft een PTFE filter die de probe beschermt tegen condensatie. In de membranen wordt biogas gescheiden in methaan en CO₂ en het afgevangen CO₂ kan worden gebruikt, bijvoorbeeld in frisdranken. De analyzers kunnen het methaan tot 99% zuiveren.”
“Biogas is niet nieuw”, stelt Vleminckx, “maar wel het inzetten van biogas als vervangmiddel van de klassieke brandstoffen, dat gebeurt nog niet zo lang. En het opwerken tot biomethaan is een relatief nieuw fenomeen, maar dat is wel enorm in opmars. Vroeger zag je alleen de grote biogascentrales, maar nu zien we dus ook de kleinere vergisters waarmee afval van voedingsbedrijven en boerderijen wordt vergist tot biobrandstof. Dat brengt weer nieuwe uitdagingen met zich mee. Bij voedselverwerkende bedrijven zie je dat er vaak seizoensgebonden groentes worden gebruikt. Iedere soort heeft een andere opbrengst en bedrijven gaan samenwerken om een homogener mengsel te krijgen. Economisch wordt het steeds interessanter, ook voor waterzuiveringsinstallaties, om het biogas op te werken tot biomethaan en terug te leveren aan het net. Dat geldt ook voor de wat grotere veehouderijen, van minimaal 200 tot 300 koeien. Waarbij kleinere boerderijen samen gaan werken bij het vergisten.”
Elscolab levert voor dergelijke installaties de analyseapparatuur voor de belangrijkste metingen, het methaangehalte, het CO2-gehalte, de zuurstofhoeveelheid en puur technische gezien is ook vocht een hele belangrijke. “Afhankelijk van de bron zitten er ook in meer of mindere mate zwavelcomponenten in het materiaal dat vergist gaat worden en wordt er H2S gevormd. De combinatie met vocht is dan een hele kritische, dan ontstaat er namelijk een hoogcorrosief mengsel wat de installatie aantast. Als het gas droog is, dan is er geen probleem, maar als er vocht bij komt, dan levert dat direct een risico op voor de installatie. En ook voor het injecteren op het net geldt dat het gas geen vocht mag bevatten.”
Vleminckx haalt nog een keer het proces van de klassieke energieopwekking terug. “Waar een brandstof water opwarmt tot stoom, naar een turbine voert en weer terugbrengt in de cyclus, verdampt er altijd een deel van het water. Dat betekent dat je altijd verse aanvoer nodig hebt en een voortdurende bewaking van de kwaliteit van de cyclus. De eerste belangrijke parameter daarvoor is een eenvoudige geleidbaarheidsmeting. Die geeft een hele goede indicatie van de kwaliteit want puur water heeft geen of heel erg lage geleidbaarheid. Als die meetbaar is, dan is het water niet zuiver genoeg. Vaak is het dan verontreinigd met mineralen of zouten. De tweede meting die we doen voor de kwaliteit is een zuurstofmeting. Als er opgeloste zuurstof in het water zit, kan dat luchtbellen opleveren wat kan leiden tot cavitatie in de pomp of corrosie in het algemeen. pH meten is ook belangrijk, maar dat is een van de moeilijkste metingen om uit te voeren, omdat dit water geen geleidbaarheid heeft. Die kun je berekenen door een verschil te meten in geleidbaarheid voor en na een ionenwisselaar. Tot slot kunnen we ook nog ontgaste kationgeleidbaarheid (DCC) meten. Dit is kritisch voor de opstart van energieproductie, maar kan ook worden gebruikt om lekkages te detecteren op bijvoorbeeld het condensaat. Dat is met name tijdens een opstart zo kritisch, doordat dit het moment is dat er veel contaminatie kan ontstaan. Door te ontgassen, krijg je een nauwkeuriger beeld van de geleidbaarheid door corrosieve anorganische zouten (zoals chloriden en sulfaten). Corrosie aan turbines, ketels en warmtewisselaars kan miljoenen kosten. Dus preventie is hierbij extra belangrijk!”
En nog zijn we er niet met de metingen, die allemaal in de skid van Dr. Thiedig zijn geïntegreerd. Vleminckx vertelt dat je een natriumanalyse moet doen en ook silicium moet gemeten worden, want dat levert scaling op, op de schoepen van turbines. Dan zijn er analyzers nodig voor fosfaten en sulfaten, en moet je ongewenste ionen tegenhouden met een ionenwisselaar. Die functioneert op basis van harsen die verzadigd kunnen raken. “Vroeger moest je met een kleurtest de conditie van de hars bewaken, maar tegenwoordig kun je met behulp van een elektrodeïonisatie, een EDI, permanent het hars zuiveren. Dat neemt een groot deel van het onderhoud weg.”
Het vraagt specialistische kennis om het proces veilig en gecontroleerd te laten verlopen. Vleminckx ziet daarin een rol weggelegd voor bedrijven zoals Elscolab, met veel ervaring, kennis en onafhankelijk in de leverancierskeuze. “Het grote verschil dat we kunnen maken is inline meten, direct in het proces. Alle componenten zijn specifiek voor deze applicaties ontwikkeld met een hoog veiligheidsniveau. Vroeger was er minder sturing nodig in het proces, maar door de energiemix en regelmatig aan- en uitschakelen van verschillende centrales, zijn er veel meer dynamische verschillen waardoor de druk in de stoomcyclus schommelt. Daar moet de apparatuur wel voor ontworpen zijn. Je hebt dan ook flowcontrolers nodig die heel snel druk en temperatuur kunnen verlagen als je veel debietschommelingen hebt. De productiecapaciteit van al de verschillende centrales moet op elkaar afgestemd worden om een juist aanbod te krijgen.” Vleminckx en zijn collega’s kunnen dus niet – zoals hij het zelf formuleert – dozen schuiven, maar moeten echt technisch deskundig zijn. “We denken meer mee met de klant dan dat we aan het verkopen zijn. Alle details moeten in beeld zijn voordat we iets kunnen adviseren.”
Of het nu gaat om het bemonsteren van stoom onder extreme druk en temperatuur of het inline analyseren van biogasstromen tot 99% methaanzuiverheid – de rode draad is helder: zonder betrouwbare meet- en regeltechniek loopt elk energieproces risico’s. Juist daarom is M+R Rotterdam dé plek waar professionals uit de procesindustrie oplossingen zoals die van Elscolab ontdekken.
Op 1 & 2 oktober 2025 in Rotterdam Ahoy brengt de vakbeurs de nieuwste sensoren, analysetechnieken en automatiseringsoplossingen samen, zodat engineers, managers en specialisten niet alleen hun installaties veiliger en efficiënter maken, maar ook concreet bijdragen aan de energietransitie.
Ontvang gratis toegang tot M+R