Ultralyd forbedrer effektiviteten i biodieselprocessen

Hielschers ultralydsblandereaktorer forbedrer din biodieselproduktionsproces. Sonikering giver højere omdannelsesudbytter ved transesterificering på kortere tid. Ultralydsblanding øger produktionskapaciteten og reducerer forbruget af methanol og katalysator.

Effektiv biodieselforarbejdning

I dag handler fremstilling af biodiesel ikke kun om at fremstille et vedvarende brændstof. Biodieselproducenter skal fremstille biodiesel af høj kvalitet med ensartede egenskaber, uanset variationer i råvarernes kvalitet. “Under de nuværende forhold er det kun producenterne med de laveste omkostninger, der kan producere brændstof med en positiv fortjenstmargen.” (Bill Babler fra First Capitol Risk Management).
Hielschers ultralydsblandingsteknologi giver dig den bedste effektivitet inden for biodieselforarbejdning, når du bygger et nyt biodieselanlæg eller opgraderer eksisterende anlæg. Hielschers ultralydsapparater er afprøvet og har i installationer verden over vist sig at øge biodieseludbyttet og sænke driftsomkostningerne. Dette omfatter både små virksomheder med en årlig produktion på 1 million gallon og industrielle biodieselanlæg med en årlig produktion på 45 millioner gallon.

I denne vejledningsvideo introducerer vi det videnskabelige grundlag for, hvordan ultralydsreaktorer til biodiesel forbedrer biodieselproduktionen markant. Hielscher ultralydsreaktorer til biodiesel er et veletableret og effektivt værktøj til at forbedre biodieselproduktionsprocessen. I denne vejledning gennemgår vi det bagvedliggende funktionsprincip og viser forskellige ultralydsopstillinger til enhver produktionsskala. Gør Deres biodieselproduktion mere effektiv og omkostningseffektiv, og opnå et større udbytte af biodiesel af høj kvalitet med hurtig omdannelse. Samtidig gør ultralydsreaktorer til biodiesel det muligt at anvende olier af lav kvalitet, såsom vegetabilske spildolier eller brugt stegefedt, og hjælper med at spare metanol og katalysator, hvilket bidrager til en miljøvenlig og bæredygtig biodieselproduktion.

Bedre reaktionskinetik for biodiesel øger din fortjeneste

Fremstilling af biodiesel af olie, methanol (eller ethanol) og en katalysator er en enkel kemisk proces, der kaldes transesterificering. Reaktionskinetikken i denne proces er dog problematisk. Den konventionelle transesterificering af triglyceriderne til fede methylestre (FAME) og glycerin er langsom og ufuldstændig. Under omdannelsesprocessen omdannes ikke alle fedtsyrekæder til alkylestre (biodiesel). Dette reducerer dit biodieseludbytte og din biodieselkvalitet betydeligt!

Bedre blanding giver højere biodieseludbytte

Brug af konventionelle mekaniske omrøringssystemer resulterer i en lang omdannelsestid og et lavere biodieseludbytte.
Olie og methanol er ikke blandbare. For at den kemiske biodieselreaktion kan finde sted, skal du danne en methanol-i-olie-emulsion. Dette kræver ultralydsemulgeringsudstyr frem for konventionelle mekaniske blandere eller omrørere. Blanding ved hjælp af ultralydskavitation er den mest avancerede metode til at danne findelte emulsioner ved høje flowrater. Mindre methanoldråber giver bedre biodiesel, øger reaktionshastigheden og kræver mindre overskud af methanol.

Der er en direkte sammenhæng mellem methanoldråbernes størrelse og både biodieseludbyttet og omdannelseshastigheden. Dette gør Hielschers ultralydsreaktorer til den mest produktive teknologi i biodieselindustrien. Ultralydsblandereaktorer producerer mere biodiesel af høj kvalitet på kortere tid.
Diagrammet nedenfor viser volumenprocenten af udskilt glycerin. Efter to sekunders sonikering i en ultralydsreaktor fra Hielscher får du mere glycerin hurtigere. For hvert enkelt glycerinmolekyle, du producerer, fremstiller du tre biodieselmolekyler. Dette forbedrer din proceskapacitet og dit udbytte i biodieselproduktionen.

Graf over biodieseludbytte

Omkostningsbesparelser ved installation og eftermontering

Installation af Hielschers ultralydsreaktorer i din biodieselproceslinje reducerer også dine driftsomkostninger. Du kan installere Hielschers ultralydsreaktorer i små batchsystemer til biodiesel og i store kontinuerlige biodieselanlæg. Vi hjælper dig gerne med den bedste installationsløsning eller med eftermontering af ultralydsreaktorer i din eksisterende biodieselproces.

Mindre overskud af methanol i biodieselprocessen

Overskydende methanol reagerer ikke under biodieselomdannelsesprocessen. Der tilsættes et overskud af methanol for at forbedre den kemiske reaktionskinetik. Det overskydende methanol skal genvindes efter biodieselreaktionsprocessen. Genvinding af methanol er meget dyr, fordi den kræver meget varme og vakuum. Derfor øger alt overskydende methanol dine forarbejdningsomkostninger. I mange biodieselanlæg er systemet til genvinding af overskydende methanol det dyreste procestrin.

Brug af Hielschers ultralydsreaktorer reducerer det nødvendige overskud af methanol med op til 50%. Et støkiometrisk forhold på 1:4 eller 1:4,5 (olie : methanol) er tilstrækkeligt for de fleste råvarer, når der anvendes ultralydsblanding fra Hielscher.

Fremstil god biodiesel af råvarer af dårlig kvalitet

Mange små og mellemstore biodieselproducenter reducerer deres omkostninger ved at skifte til råvarer af dårligere kvalitet, såsom animalsk fedt, brugte madolier eller vegetabilske spildolier. Procesintensivering med ultralyd forbedrer omdannelsesresultaterne for enhver råvare. Dette gør det lettere at producere biodiesel, der overholder ASTM 6751 eller EN 14212, af olie med et højt indhold af frie fedtsyrer (FFA) eller af fedt eller fedtstof med høj viskositet.

Brug mindre katalysator ved fremstilling af biodiesel

Materialeomkostningerne til katalysatoren udgør kun en marginal del af omkostningerne ved biodieselproduktion. Som med det overskydende methanol skyldes de reelle omkostninger genvinding og lavere glycerinkvalitet. Ultralydsblanding i biodieselproduktionsprocessen forbedrer methanol-i-olie-emulgeringen og danner flere og mindre methanoldråber. Dette giver en bedre dråbestørrelsesfordeling og en mere effektiv udnyttelse af katalysatoren. Desuden forbedrer ultralydskavitationen den kemiske stofoverførsel. Derfor kan du spare op til 50% katalysator sammenlignet med forskydningsblandere eller omrørere.

“Jeg er forbløffet over, hvordan Hielscher har ændret den måde, vi producerer biodiesel på. Processen er ikke blot mere kontinuerlig, men vi sparer også tusindvis på katalysator og tid. Jeg anbefaler på det kraftigste dette apparat til alle, der overvejer en mere kontinuerlig produktionsmetode.” Marcel Steinberg, EECOfuels

Opnå højere glycerinkvalitet

Glycerin er et biprodukt af biodieselproduktion. En højere omdannelsesgrad og et lavere forbrug af overskydende methanol giver en meget hurtigere kemisk omdannelse og en skarpere og hurtigere separation af glycerinen. Af de ovenfor beskrevne grunde indeholder glycerinen mindre katalysator og færre monoglycerider. Dette reducerer omkostningerne til raffinering af glycerinen.

Brug mindre elektrisk energi og mindre opvarmning

Biodiesel er et grønt brændstof. For at være grønt skal energiforbruget til dyrkning, høst og forarbejdning af biodiesel være lavere end den energi, som biodieselen indeholder. Installation af ultralydsblanding fra Hielscher sænker det samlede energiforbrug til produktion af biodiesel. Hielschers ultralydsapparater har en fremragende energieffektivitet ved omdannelse af elektricitet til ultralydsblanding i væsken. Til produktion af 1000 gallon biodiesel bruger Hielschers ultralydsapparater kun cirka 7 kWh elektricitet. Dette er meget mindre end energiforbruget hos forskydningsblandere eller hydrodynamiske blandere. Dette reducerer den årlige elregning for dit biodieselanlæg.

Generelt kan den ultralydsassisterede transesterificering til biodiesel foregå ved lavere procestemperaturer. Dette reducerer den nødvendige energi til opvarmning.