Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 31-01-2022

Veredeling

betekenis & definitie

v./m., in het algemeen een ingreep of bewerking die erop gericht is een produkt in kwaliteit te verbeteren of het uiterlijk van voorwerpen te verfraaien.

BIOLOGIE

De veredeling van planten wordt veel toegepast voor het verkrijgen van nieuwe en/of verbeterde cultuurgewassen. plantenveredeling. In de bosbouw wordt gebruik gemaakt van zgn. plusbomen, die zich door bepaalde uiterlijke eigenschappen gunstig onderscheiden van de omringende bomen van dezelfde soort. Blijken bij toetsing deze eigenschappen erfelijk, dan spreekt men van elite-bomen. Elitebomen worden in zaadtuinen gebruikt voor zaadproduktie. De Ned. Algemene Keuringsdienst voor Boomkwekerijgewassen (NAKB) houdt toezicht op de veredeling voor handelsdoeleinden en controleert en certificeert zaden en planten teneinde herkomst, raszuiverheid, kwaliteit en gezondheid te garanderen.

In de boomkwekerij en de fruitteelt wordt onder veredeling ook verstaan de vermeerdering door enten en oculeren. In België bestaat er geen specifieke

keuringsdienst voor boomkwekerijgewassen meer. Deze dienst wordt echter waargenomen door de Nationale Dienst voor Afzet van Landen Tuinbouwprodukten.

CHEMISCHE TECHNOLOGIE

De in de toekomst te verwachten daling van de aardolieen aardgasproduktie, en de politieke en economische aspecten daarvan, maken het noodzakelijk andere fossiele brandstoffen (m.n. kool, olieschalies en bitumineuze zanden) te exploiteren. Vooral vanwege milieubezwaren en vanwege de praktische toepassingen ervan moeten deze brandstoffen worden omgezet (veredeld) in vloeibare en gasvormige koolwaterstoffen. Doordat de veredelingsprocessen zeer kapitaalintensief zijn is er lang geen aandacht aan besteed. De grote prijsverhogingen van olie sinds de oliecrisis van 1973 hebben het tijdstip waarop het rendabel is geworden deze processen op commerciële basis te gaan uitvoeren, naar voren geschoven.

Vloeibaarmaking. De omzetting van kool in vloeibare koolwaterstoffen geschiedde in Duitsland reeds in 1911 (Bergius, procédé van). Vooral tijdens de Tweede Wereldoorlog werd op grote schaal in twee fasen kool omgezet in benzine. Tijdens de eerste fase wordt de kool met waterstof gehydrogeneerd, waarbij hoogkokende koolwaterstoffen ontstaan, die in de tweede fase katalytisch worden omgezet in lichte olie en benzine. Na de Tweede Wereldoorlog zijn nieuwe hydrogeneringsmethoden ontwikkeld, die echter nog niet verder zijn gekomen dan het stadium van proefinstallaties. Pas in de jaren negentig verwacht men deze processen op grote schaal toe te passen.

Tot de nieuwe processen voor het vloeibaar maken van kool behoren:

Het H-coalproces. Hierbij wordt de kool met een omloopolie tot een brij gemengd en samen met waterstof onder in een reactor gebracht. Het mengsel passeert een zwevend en borrelend katalysatorbed met een kobaltmolybdaatkatalysator en de kool wordt omgezet. Niet omgezette kool en as worden uit de reactor meegesleurd door de vloeistofbrij. De omloopolie wordt steeds opnieuw gebruikt. Bij de reactie ontstaan vloeibare koolwaterstoffen met wijde kookgrenzen en gas. De hoeveelheid gas neemt af als meer waterstof wordt gebruikt.

Het synthoilproces. Dit proces werkt met een vastbedkatalysator (kobaltmolybdaat op aluminiumoxide als drager). Waterstof en een brij van olie en kool worden met grote snelheid (dit om turbulentie te waarborgen) over de katalysator geleid. Reactievoorwaarden zijn: fijngemalen kool, druk van 130—270 at en een temperatuur van 450 °C. Het reactieprodukt, een vloeistof die vaste stof bevat, wordt gedestilleerd, waarbij een stookolie ontstaat. Het SRC (solvent refined coal)-proces.

Doel van dit proces is het bereiden van een ontzwavelde vaste brandstof. Daartoe wordt de kool geëxtraheerd met een oplosmiddel (tetraline of antraceen) bij temperaturen van 325—400 °C en partiële waterstofdrukken van 40—80 at. Het EDS (Exxon donor solvent)-proces en het SRC II-proces (door Gulf verbeterd SRC-proces). Bij deze processen wordt kool eerst met een hydro-aromatisch oplosmiddel, dat als waterstofdonor dient, geëxtraheerd. De extractieprodukten worden vervolgens in een tweede reactor door een katalytische hydrogenering verbeterd. Hierbij wordt ook het donor-oplosmiddel, dat in het proces waterstof heeft afgegeven, gehydrogeneerd (weer rijker gemaakt aan waterstof). Het produkt wordt syncrude (synthetische ruwe olie) genoemd.

Vergassing. Een gemeenschappelijk kenmerk van de ontwikkelde vergassingsprocessen is dat ze met een reactor werken, waarin de fijngemalen kool in contact wordt gebracht met een vergassingsmiddel bij een temperatuur van ten minste 700 °C. Als residu mag alleen as, zonder bruikbare kooldelen achterblijven. Aan deze eis voldoen de meeste processen nog niet. Meestal zijn de vergassingsmiddelen stoom en lucht of zuurstof. Het resulterende ruwe gas bestaat uit koolmonoxide (CO), waterstof en methaan als gewenste produkten, en CO,, waterdamp, stikstof en zwavel verbindingen (vooral zwavelwaterstof). De samenstelling van het ruwe gas is sterk afhankelijk van het type kool, de samenstelling van het vergassingsmiddel (lucht of zuurstof) en de reactieomstandigheden.

Er worden drie typen reactoren onderscheiden. In de bewegend-bedreactor hebben de kooldelen een diameter van 2—50 mm. Het vaste bed zakt langzaam naar beneden in tegenstroom met de onder in de reactor ingelaten vergassingsmiddelen (zuurstof en stoom). In een tweede type reactor bevindt zich kool met een deeltjesgrootte van 0—5 mm in gefluïdiseerde toestand en residuële (half)cokes verlaten de reactor onderuit. In het derde type reactor beweegt zich een continue stroom van een koolsuspensie (deeltjesgrootte 1 mm) in het vergassingsmiddel door de reactor.

Enige bestaande en in studie zijnde processen zijn:

Het Iurgiproces dat reeds lang wordt toegepast en waarbij in een bewegend-bedreactor kool in tegenstroom met zuurstof of lucht wordt vergast. De werkdruk is 30 at (zuurstof) of 80—100 at (lucht). Het is een autothermproces, d.w.z. een deel van het uitgangsmateriaal wordt gebruikt om de reactiewarmte aan te voeren. Het Winkler-proces is een fluïdisatiebed-vergassing met stoom en zuurstof bij atmosferische druk. 3 Het Kopper-Totzek-proces is een suspensie vergassing van gepoederde kool bij atmosferische druk. Dit proces wordt op een groot aantal plaatsen toegepast voor de bereiding van synthesegas voor de ammoniakbereiding. Het Hy-gasproces is een veeltraps-fluïdisatieproces.

Voor de eigenlijke vergassing met stoom en zuurstof bij een temperatuur van 925—1040 °C, wordt de kool aan twee hydrogenerende vergassingen onderworpen, d.w.z. vergassingen met waterstof en stoom, eerst bij een temperatuur van 615—815 °C, daarna bij 870—980 °C. Zo wordt een benaderd tegenstroomproces bereikt. De as bevat nog vrij veel kool die niet heeft gereageerd.

Het CO2-acceptorproces is een allotherme vergassing. De benodigde reactiewarmte wordt aangevoerd door vaste hittedragers die na de vergassing in een tweede reactor weer worden opgewarmd door verbranding van niet-uitgereageerde cokes.

Daarnaast wordt ca. 66 % van de reactiewarmte verkregen door de carbonatatie van calciumoxide (CaO) in een kooldioxide bevattende atmosfeer. Het proces werkt slechts met zeer reactieve kool en is vrij moeilijk te controleren. Het Krupp-Koppers-Shell-proces is een suspensievergassing bij ca. 20 at. Het Bi-gasproces is een tweetraps-suspensievergassing bij hoge druk (70—100 at) met hoogvluchtige kool.

HOUTINDUSTRIE. Hout wordt veredeld teneinde het te verfraaien of te beschermen (oppervlakte-afwerking), te stabiliseren of de mechanische en fysische eigenschappen te verbeteren. Dit laatste kan worden bereikt door het hout te behandelen met kunststof-monomeren, die in het hout worden gepolymeriseerd. Het verdichten van hout door samenpersen onder hoge druk verandert eveneens de eigenschappen. Een andere mogelijkheid is het samenstellen van lagen fineer tot multiplex. Sinds 1950 wordt op vrij grote schaal uit afvalhout spaanplaat of board gemaakt.

METALLURGIE. Veredeling van metalen is een warmtebehandeling, bestaande uit achtereenvolgens verhitting, afkoeling en nieuwe verhitting, waardoor veranderingen in de structuur optreden, die de eigenschappen van het metaal verbeteren (harden).

TECHNIEK

Veredeling wordt veel toegepast om het oppervlak van een voorwerp te verbeteren door behandeling b.v. tegen corrosie, door het te polijsten of door het met een metaalen/of niet-metaal-laag te bedekken. oppervlaktebehandeling.

TEXTIEL

Veredelen (finishen) van textielprodukten omvat een aantal appretuurbewerkingen die ten doel hebben het materiaal speciale eigenschappen mee te geven. De veredeling onderscheidt zich van de klassieke appretuur doordat ze haar grondslag vindt in de toepassing van meer geavanceerde chemische technologie. Een van de belangrijkste bewerkingen is het kreukherstellend maken. Eiwitvezels (wol, zijde) zijn van nature min of meer kreukherstellend. Thermoplasten (nylon, polyester) kunnen door thermofixeren kreukherstellend worden gemaakt; bij cellulosevezels (katoen, linnen, rayon) gebeurt dat met polymeren die in staat zijn dwarsbruggen (cross-links) tussen de structuurelementen te vormen. Andere vormen komen voor bij durable press, no iron, wash and wear. Doordat kreukherstellende finishes een aanzienlijk verlies van sterkte en slijtbestendigheid meebrengen is het dikwijls noodzakelijk het weefsel met synthetische vezels te versterken.

Meestal wordt ook nog een zgn. topfinish toegepast om de inwendige wrijving in het materiaal te verlagen, hetgeen resulteert in een betere greep en een gunstiger scheursterkte en slijtwaarde.

Andere veredelingen betreffen het waterdicht, waterafstotend, vlamwerend of brandwerend maken (teneinde de neiging tot in brand vliegen en doorbranden te onderdrukken). Vlekwerend maken dient om in water opgeloste stoffen of olieen vetvlekken niet in de vezel te laten doordringen zodat geen hechting optreedt en ze gemakkelijk te verwijderen zijn. Bij finishes op siliconenbasis wordt de vezel omgeven door een dun waterafstotend laagje zodat in water opgeloste verontreinigingen gemakkelijk kunnen worden uitgewassen. Finishes op basis van fluorkoolstofverbindingen bieden bovendien bescherming tegen oliën en vetten en maken het produkt dus in ruimere zin vlekwerend. Van mengweefsels van katoen en polyester trekt de vetlievende thermoplast gemakkelijk vet of vuil aan dat dan in de cellulosevezel trekt. Toepassing van een soil-release finish gaat dit verschijnsel tegen.

Tenslotte is er een aantal bewerkingen die de aantasting door levende organismen tegengaat: rotwerende en schimmelwerende finishes, het motecht maken. De aanduiding ‘sanitized’ heeft betrekking op een antibacteriële finish die de ontwikkeling van onaangename geuren veroorzakende of voor de hygiëne nadelige micro-organismen afremt.

< >