Ultraschall für die Biodieselproduktion
Hielscher bietet Ultraschall-Mischreaktoren für die Biodieselproduktion jeder Größenordnung an. Das Ultraschallmischen steigert den Masseaustausch und die Reaktionskinetik, wodurch eine schnellere Umesterung stattfindet und ein höherer Ertrag erzielt wird. Dadurch werden Methanol und Katalysator gespart.
Ultraschallreaktoren sind besonders für Produktionskapazitäten von 0,25 Tonnen (80 Gallonen) pro Stunde oder mehr empfehlenswert. Hielscher bietet seinen Kunden Ultraschallreaktoren mit einer individuellen Kapazität von bis zu 16 t/h (5100 gal/h). Generell sollte berücksichtigt werden, dass Sie drei bis fünf Einheiten parallel einsetzen sollten, um Abweichungen in der Produktionsrate auszugleichen.
Geringere Materialkosten und höherer Biodieselertrag
Überschüssiges Methanol und überschüssige Katalysatoren sind ein beträchtlicher Kostenfaktor in der Biodieselproduktion. Hielscher Ultraschallreaktoren bringen Kavitationsscherkräfte in den Mischprozess ein. Dadurch erhalten Sie kleinere Methanoltropfen, was sich in einem effizienteren Einsatz von Methanol und Katalysator auswirkt. Folglich werden weniger Methanol und Katalysator benötigt. Zusätzlich beeinflusst die Kavitation die Reaktionskinetik, woraus eine schnellere und vollständigere Umesterung resultiert.
Kleine und mittelgroße Biodieselreaktoren
Für die kleine und mittelgroße Biodieselproduktion von bis zu 9 t/h (2900 gal/h) eigenen sich vor allem die Hielscher Ultraschallgeräte UIP500hd, UIP1000hd und UIP1500hd. Diese drei Ultraschallreaktoren sind äußerst kompakt und lassen sich leicht einbauen oder in schon bestehende Anlagen integrieren. Sie sind hochbelastbar und für den Einsatz unter schwierigen Bedingungen gebaut. In der Tabelle unten finden Sie Empfehlungen bezüglich des Reaktoraufbaus und der Durchflussraten.
| t/h | gal/h | |
|---|---|---|
| 1x UIP500hd | 0,25 bis 0,5 | 80 bis 160 |
| 1x UIP1000hd | 0,5 bis 1,0 | 160 bis 320 |
| 1x UIP1500hd | 0,75 bis 1,5 | 240 bis 480 |
| 2x UIP1000hd | 1,0 bis 2,0 | 320 bis 640 |
| 2x UIP1500hd | 1,5 bis 3,0 | 480 bis 960 |
| 4x UIP1500hd | 3,0 bis 6,0 | 960 bis 1920 |
| 6x UIP1500hd | 4,5 bis 9,0 | 1440 bis 2880 |
Biodieselreaktoren für die Industrie
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Für industrielle Biodieselproduktionsanlagen bietet Hielscher die Ultraschallreaktoren UIP4000, UIP10000 und UIP16000 an. Diese Ultraschallprozessoren wurden für das kontinuierliche Beschallen von hohen Durchflusraten entwickelt. Der UIP4000 und der UIP10000 können in Standard-Seefrachtcontainer eingebaut werden. Alternativ sind diese drei Prozessoren auch in Edelstahlschränken erhältlich. Die aufrechte Installation, die Sie suf dem Bild links oben sehen, erfordert nur minimalen Raum. In der Tabelle unten finden Sie empfohlene Aufbauten für typische industrielle Prozessraten.
| t/h | gal/h | |
|---|---|---|
| 3x UIP4000 | 6,0 bis 12,0 | 1920 bis 3840 |
| 5x UIP4000 | 10,0 bis 20,0 | 3200 bis 6400 |
| 3x UIP10000 | 15,0 bis 30,0 | 4800 bis 9600 |
| 3x UIP16000 | 24,0 bis 48,0 | 7680 bis 15360 |
| 5x UIP16000 | 40,0 bis 80,0 | 12800 bis 25600 |
Das Ultraschallmischen von Öl und Methanol im Inline-Verfahren
Ultraschall-Mischreaktoren ersetzen Tankrührer und andere dynamische Schermischer. Die Ultraschallreaktorenwerden normalerweise so installiert, dass zwei Zuströme gemischt werden: Öl und Methanol (mit Katalysator). Dafür wird eine unbehandelte Vormischung in den Ultraschallreaktor gepumpt; dort werden beide Reagenzien innerhalb von 5 bis 15 Sekunden durch Ultraschallkavitation gemischt und emulgiert. Es handelt sich dabei um einen Inline-Mischprozess. Wenn die gemischte Flüssigkeit aus der Durchflusszelle herausfließt, setzt sich das Glyzerin durch die Gravitation in weniger als 60 Minuten ab. Es ist aber auch möglich, die Mischung nach einer kurzen Verweil-/ Reaktionszeit von wenigen Minuten zu zentrifugieren. Das Inline-Mischen reduziert die Anzahl und das Volumen der Tanks, die bei der konventionellen Produktion im Batch benötigt werden. Hierdurch lässt sich eine verbesserte Kapitalnutzung erreichen.