Ultraääni parantaa biodieselprosessin tehokkuutta

Hielscherin ultraäänisekoitusreaktorit parantavat biodieselin tuotantoprosessiasi. Ultraäänikäsittely tuottaa suuremman konversiosaannon vaihtoesteröinnissä lyhyemmässä ajassa. Ultraäänisekoitus lisää tuotantokapasiteettia ja vähentää metanolin ja katalyytin käyttöä.

Tehokas biodieselin valmistus

Nykyään biodieselin valmistuksessa ei ole kyse pelkästään uusiutuvan polttoaineen valmistamisesta. Biodieselin tuottajien on valmistettava laadukasta biodieseliä, jonka ominaisuudet pysyvät tasaisina raaka-aineen laadun vaihteluista riippumatta. ”Nykyisessä toimintaympäristössä vain tuottajat, joiden kustannukset ovat alhaisimmat, pystyvät tuottamaan polttoainetta positiivisella katteella.” (Bill Babler, First Capitol Risk Management).
Hielscherin ultraäänisekoitusteknologia tarjoaa parhaan biodieselin valmistustehokkuuden, kun rakennat uutta biodiesellaitosta tai uudistat olemassa olevia laitoksia. Hielscherin ultraäänilaitteet on testattu eri puolilla maailmaa toteutetuissa asennuksissa, ja niiden on osoitettu lisäävän biodieselin saantoa ja alentavan käyttökustannuksia. Näihin kuuluvat niin pienet, 1 miljoona gallonaa vuodessa tuottavat yritykset kuin 45 miljoonaa gallonaa vuodessa tuottavat teolliset biodiesellaitokset.

Parempi biodieselin reaktiokinetiikka kasvattaa voittojasi

Biodieselin valmistaminen öljystä, metanolista (tai etanolista) ja katalyytistä on yksinkertainen kemiallinen prosessi, jota kutsutaan vaihtoesteröinniksi. Tämän prosessin reaktiokinetiikka on kuitenkin ongelmallinen. Triglyseridien tavanomainen vaihtoesteröinti rasvojen metyyliestereiksi (FAME) ja glyseriiniksi on hidasta eikä tapahdu täydellisesti. Konversioprosessin aikana kaikki rasvahappoketjut eivät muutu alkyyliestereiksi (biodieseliksi). Tämä heikentää biodieselin saantoa ja laatua merkittävästi!

Parempi sekoitus johtaa suurempaan biodieselin saantoon

Tavanomaisten mekaanisten sekoitusjärjestelmien käyttö johtaa pitkään konversioaikaan ja heikompaan biodieselin saantoon.
Öljy ja metanoli eivät sekoitu toisiinsa. Jotta biodieselin kemiallinen reaktio voi tapahtua, on muodostettava emulsio, jossa metanoli on dispergoitunut öljyyn. Tämä edellyttää ultraääniemulgointilaitteistoa tavanomaisten mekaanisten sekoittimien sijaan. Ultraäänikavitaatioon perustuva sekoitus on edistynein menetelmä pienipisaraisten emulsioiden muodostamiseen suurilla tilavuusvirroilla. Pienemmät metanolipisarat tuottavat parempaa biodieseliä, lisäävät reaktionopeutta ja edellyttävät vähemmän ylimääräistä metanolia.

Metanolipisaroiden koko on suoraan yhteydessä biodieselin saantoon ja konversionopeuteen. Tämä tekee Hielscherin ultraäänireaktoreista biodieselteollisuuden tuottavimman teknologian. Ultraäänisekoitusreaktorit tuottavat enemmän laadukasta biodieseliä nopeammin.
Alla oleva kaavio esittää erottuneen glyseriinin tilavuusprosentin. Kahden sekunnin ultraäänikäsittelyn jälkeen Hielscherin ultraäänireaktorissa saat enemmän glyseriiniä nopeammin. Jokaista tuottamaasi glyseriinimolekyyliä kohden tuotat kolme biodieselmolekyyliä. Tämä parantaa prosessikapasiteettia ja biodieselin tuotantosaantoa.

Kustannussäästöjä asennuksella ja jälkiasennuksella

Hielscherin ultraäänireaktoreiden asentaminen biodieselin prosessilinjaan vähentää myös käyttökustannuksia. Hielscherin ultraäänireaktoreita voidaan asentaa pieniin biodieselin panosjärjestelmiin ja suuriin jatkuvatoimisiin biodiesellaitoksiin. Autamme mielellämme parhaan asennusratkaisun valinnassa tai ultraäänireaktoreiden jälkiasennuksessa olemassa olevaan biodieselprosessiisi.

Vähemmän ylimääräistä metanolia biodieselprosessissa

Ylimääräinen metanoli ei reagoi biodieselin konversioprosessin aikana. Metanolia lisätään ylimäärin kemiallisen reaktiokinetiikan tehostamiseksi. Ylimääräinen metanoli on otettava talteen biodieselin reaktioprosessin jälkeen. Metanolin talteenotto on erittäin kallista, koska se vaatii paljon lämpöä ja alipainetta. Siksi kaikki ylimääräinen metanoli lisää käsittelykustannuksia. Monissa biodiesellaitoksissa ylimääräisen metanolin talteenottojärjestelmä on kallein prosessivaihe.

Hielscherin ultraäänireaktoreiden käyttö vähentää tarvittavan ylimääräisen metanolin määrää jopa 50 %. Stökiömetrinen suhde 1:4 tai 1:4,5 (öljy : metanoli) riittää useimmille raaka-aineille, kun käytetään Hielscherin ultraäänisekoitusta.

Valmista hyvää biodieseliä heikkolaatuisista raaka-aineista

Monet pienet ja keskisuuret biodieselin tuottajat vähentävät kustannuksiaan siirtymällä heikompilaatuisiin raaka-aineisiin, kuten eläinrasvoihin, käytettyihin ruokaöljyihin tai jätekasviöljyihin. Prosessin tehostaminen ultraäänellä parantaa konversiotuloksia kaikilla raaka-aineilla. Tämä helpottaa ASTM 6751- tai EN 14212 -standardin mukaisen biodieselin valmistamista öljystä, jonka vapaiden rasvahappojen (FFA) pitoisuus on suuri, tai rasvasta, jonka viskositeetti on suuri.

Käytä vähemmän katalyyttiä biodieselin valmistuksessa

Katalyytin materiaalikustannukset muodostavat vain hyvin pienen osan biodieselin tuotantokustannuksista. Kuten ylimääräisen metanolin kohdalla, todelliset kustannukset syntyvät talteenotosta ja glyseriinin heikommasta laadusta. Ultraäänisekoitus biodieselin tuotantoprosessissa parantaa metanolin emulgointia öljyyn ja tuottaa enemmän ja pienempiä metanolipisaroita. Tämä johtaa parempaan pisarakokojakaumaan ja tehokkaampaan katalyytin käyttöön. Lisäksi ultraäänikavitaatio parantaa kemiallista aineensiirtoa. Tämän ansiosta voit säästää jopa 50 % katalyytistä leikkausvoimiin perustuviin sekoittimiin tai muihin sekoittimiin verrattuna.

”Olen hämmästynyt siitä, miten Hielscher on muuttanut tapaamme tuottaa biodieseliä. Prosessi on aiempaa jatkuvatoimisempi, ja lisäksi säästämme tuhansia katalyytissä ja ajassa. Suosittelen tätä laitetta vahvasti kaikille, jotka harkitsevat jatkuvatoimisempaa tuotantomenetelmää.” Marcel Steinberg, EECOfuels

Tuota laadukkaampaa glyseriiniä

Glyseriini on biodieselin tuotannon sivutuote. Suurempi konversioaste ja vähäisempi ylimääräisen metanolin käyttö johtavat paljon nopeampaan kemialliseen konversioon sekä glyseriinin selkeämpään ja nopeampaan erottumiseen. Edellä kuvatuista syistä glyseriini sisältää vähemmän katalyyttiä ja monoglyseridejä. Tämä vähentää glyseriinin jalostuskustannuksia.

Käytä vähemmän sähköenergiaa ja lämmitystä

Biodiesel on ympäristöystävällinen polttoaine. Jotta biodiesel olisi ympäristöystävällistä, sen raaka-aineiden viljelyyn ja korjuuseen sekä biodieselin valmistukseen tarvittavan energian on oltava pienempi kuin biodieselin sisältämä energia. Hielscherin ultraäänisekoituksen käyttöönotto vähentää biodieselin valmistukseen tarvittavaa kokonaisenergiaa. Hielscherin ultraäänilaitteiden energiatehokkuus on erinomainen, kun sähkö muunnetaan nesteessä tapahtuvaksi ultraäänisekoitukseksi. Hielscherin ultraäänilaitteet kuluttavat 1000 gallonan biodieselmäärän tuottamiseen vain noin 7 kWh sähköä. Tämä on paljon vähemmän kuin leikkausvoimiin perustuvien sekoittimien tai hydrodynaamisten sekoittimien energiankulutus. Tämä pienentää biodiesellaitoksesi vuotuista sähkölaskua.

Yleensä ultraäänellä avustettu biodieselin vaihtoesteröinti voidaan toteuttaa alhaisemmissa prosessilämpötiloissa. Tämä vähentää tarvittavaa lämmitysenergiaa.