Ultrazvuk zvyšuje účinnost procesu výroby bionafty

Ultrazvukové míchací reaktory Hielscher zlepšují váš proces výroby bionafty. Sonikace přináší vyšší konverzní výtěžky transesterifikace za kratší dobu. Ultrazvukové míchání zvyšuje výrobní kapacitu a snižuje spotřebu methanolu a katalyzátoru.

Efektivní výroba bionafty

Výroba bionafty dnes není jen o výrobě obnovitelného paliva. Výrobci bionafty musí vyrábět vysoce kvalitní bionaftu se stálými vlastnostmi bez ohledu na kolísání kvality suroviny. „V současném prostředí jsou schopni vyrábět palivo s kladnou marží pouze výrobci s nejnižšími náklady.“ (Bill Babler ze společnosti First Capitol Risk Management).
Ultrazvuková míchací technologie Hielscher vám nabízí nejlepší účinnost zpracování bionafty při výstavbě nového závodu na bionaftu nebo při modernizaci stávajících závodů. Ultrazvuková zařízení Hielscher jsou otestována a osvědčena v instalacích po celém světě, kde zvyšují výtěžek bionafty a snižují provozní náklady. To zahrnuje malé podnikatele s kapacitou 1 milion galonů ročně i průmyslové závody na bionaftu s kapacitou 45 milionů galonů ročně.

Lepší reakční kinetika bionafty zvyšuje vaše zisky

Výroba bionafty z oleje, methanolu (nebo ethanolu) a katalyzátoru je jednoduchý chemický proces nazývaný transesterifikace. Reakční kinetika tohoto procesu je však problematická. Konvenční transesterifikace triglyceridů na methylestery mastných kyselin (FAME) a glycerin je pomalá a neúplná. Během konverzního procesu se ne všechny řetězce mastných kyselin přemění na alkylestery (bionaftu). To výrazně snižuje výtěžek i kvalitu vaší bionafty!

Lepší míchání vede k vyššímu výtěžku bionafty

Použití konvenčních mechanických míchacích systémů vede k dlouhé době konverze a k nižšímu výtěžku bionafty.
Olej a methanol jsou nemísitelné. Aby mohla proběhnout chemická reakce vedoucí ke vzniku bionafty, je nutné vytvořit emulzi methanolu v oleji. To vyžaduje ultrazvukové emulgační zařízení namísto konvenčních mechanických mixérů nebo míchadel. Ultrazvukové kavitační míchání je nejpokročilejším prostředkem k tvorbě jemných emulzí při vysokých průtocích. Menší kapičky methanolu vytvářejí lepší bionaftu, zvyšují rychlost reakce a vyžadují méně přebytečného methanolu.

Mezi velikostí kapiček methanolu a výtěžkem bionafty i rychlostí konverze existuje přímá souvislost. Díky tomu jsou ultrazvukové reaktory Hielscher nejproduktivnější technologií v odvětví bionafty. Ultrazvukové míchací reaktory vyrábějí více vysoce kvalitní bionafty, a to rychleji.
Níže uvedený diagram ukazuje objemové procento odděleného glycerinu. Po dvou sekundách sonikace v ultrazvukovém reaktoru Hielscher získáte více glycerinu rychleji. Na každou jednotlivou molekulu glycerinu, kterou vyrobíte, vyrobíte tři molekuly bionafty. To zlepšuje kapacitu vašeho procesu a výtěžek výroby bionafty.

Úspory nákladů díky instalaci a dodatečné modernizaci

Instalace ultrazvukových reaktorů Hielscher do vaší výrobní linky na bionaftu snižuje také vaše provozní náklady. Ultrazvukové reaktory Hielscher můžete instalovat do malých vsádkových systémů na bionaftu i do velkých kontinuálních závodů na bionaftu. Rádi vám pomůžeme s nejlepším uspořádáním instalace nebo s dodatečnou instalací ultrazvukových reaktorů do vašeho stávajícího procesu výroby bionafty.

Méně přebytečného methanolu v procesu výroby bionafty

Přebytečný methanol během konverzního procesu bionafty nereaguje. Přebytek methanolu se přidává za účelem urychlení chemické reakční kinetiky. Přebytečný methanol je nutné po reakčním procesu bionafty regenerovat. Regenerace methanolu je velmi nákladná, protože vyžaduje mnoho tepla a vakua. Veškerý přebytečný methanol proto zvyšuje vaše výrobní náklady. V mnoha závodech na bionaftu je systém regenerace přebytečného methanolu nejnákladnějším procesním krokem.

Použití ultrazvukových reaktorů Hielscher snižuje potřebný přebytek methanolu až o 50 %. Při použití ultrazvukového míchání Hielscher postačuje pro většinu surovin stechiometrický poměr 1:4 nebo 1:4,5 (olej : methanol).

Vyrábějte kvalitní bionaftu z méně kvalitních surovin

Mnoho malých a středních výrobců bionafty snižuje své náklady přechodem na méně kvalitní suroviny, jako jsou živočišné tuky, použité kuchyňské oleje nebo odpadní rostlinné oleje. Ultrazvuková intenzifikace procesu zlepšuje výsledky konverze u jakékoli suroviny. Díky tomu je snazší vyrábět bionaftu vyhovující normě ASTM 6751 nebo EN 14212 z oleje s vysokým obsahem FFA nebo z vysoce viskózního tuku nebo mastnoty.

Spotřebujte méně katalyzátoru při výrobě bionafty

Náklady na katalyzátor jako materiál představují pouze okrajový podíl nákladů na výrobu bionafty. Stejně jako u přebytečného methanolu vznikají skutečné náklady z jeho regenerace a z nižší kvality glycerinu. Ultrazvukové míchání v procesu výroby bionafty zlepšuje emulgaci methanolu v oleji a vytváří více menších kapiček methanolu. To vede k lepší distribuci velikosti kapiček a k efektivnějšímu využití katalyzátoru. Ultrazvuková kavitace navíc zlepšuje chemický přenos hmoty. V důsledku toho můžete ve srovnání se smykovými mixéry nebo míchadly ušetřit až 50 % katalyzátoru.

„Žasnu nad tím, jak Hielscher změnil způsob, jakým vyrábíme bionaftu. Proces je nejen kontinuálnější, ale také ušetříme tisíce na katalyzátoru a čase. Tuto jednotku důrazně doporučuji každému, kdo zvažuje kontinuálnější způsob výroby.“ Marcel Steinberg, EECOfuels

Vyrábějte glycerin vyšší kvality

Glycerin je vedlejším produktem výroby bionafty. Vyšší míra konverze a nižší spotřeba přebytečného methanolu vedou k mnohem rychlejší chemické konverzi a k ostřejší a rychlejší separaci glycerinu. Z výše popsaných důvodů obsahuje glycerin méně katalyzátoru a méně monoglyceridů. To snižuje náklady na rafinaci glycerinu.

Spotřebujte méně elektrické energie a méně energie na ohřev

Bionafta je zelené palivo. Aby byla zelená, musí být energie potřebná k pěstování, sklizni a zpracování bionafty nižší než energie obsažená v bionaftě. Instalace ultrazvukového míchání Hielscher snižuje celkovou energii potřebnou k výrobě bionafty. Ultrazvuková zařízení Hielscher vykazují vynikající energetickou účinnost při přeměně elektřiny na ultrazvukové míchání v kapalině. K výrobě 1000 galonů bionafty spotřebují ultrazvuková zařízení Hielscher pouze přibližně 7 kWh elektřiny. To je mnohem méně než spotřeba energie smykových mixérů nebo hydrodynamických mixérů. To snižuje roční účet za elektřinu vašeho závodu na bionaftu.

Ultrazvukem podporovaná transesterifikace bionafty může obecně probíhat při nižších procesních teplotách. To snižuje potřebnou energii na ohřev.