Les réacteurs de mélange à ultrasons Hielscher améliorent votre processus de production de biodiesel. L'ultrasonication produit des rendements de conversion de transestérification plus élevés en moins de temps. Le mélange par ultrasons augmente la capacité de production et réduit l'utilisation de méthanol et de catalyseur.

Traitement efficace du biodiesel

Aujourd'hui, la fabrication du biodiesel ne consiste pas seulement à produire un carburant renouvelable. Les producteurs de biodiesel doivent produire un biodiesel de haute qualité aux caractéristiques constantes, quelles que soient les variations de qualité des matières premières. “Dans l'environnement actuel, seuls les producteurs les moins coûteuses sont capables de produire du carburant à marge positive.” (Le projet de loi Babler de la gestion des risques First Capitol).
La technologie de mélange par ultrasons Hielscher vous offre la meilleure efficacité de traitement du biodiesel lors de la construction d'une nouvelle usine de biodiesel ou de la mise à niveau d'usines existantes. Les appareils à ultrasons Hielscher sont testés et éprouvés dans des installations du monde entier pour augmenter le rendement du biodiesel et réduire les coûts d'exploitation. Il s'agit aussi bien de petites entreprises d'un million de gallons par an que d'usines de biodiesel industrielles de 45 millions de gallons par an.

Une meilleure cinétique de réaction du biodiesel améliore vos profits

La fabrication de biodiesel à partir d'huile, de méthanol (ou d'éthanol) et d'un catalyseur est un processus chimique simple appelé transestérification. Cependant, la cinétique de réaction de ce processus est problématique. La transestérification classique des triglycérides en esters méthyliques gras (EMAG) et en glycérine est lente et incomplète. Au cours du processus de conversion, toutes les chaînes d'acides gras ne sont pas transformées en esters alkyliques (biodiesel). Cela réduit considérablement le rendement et la qualité de votre biodiesel !

Un meilleur mélange permet d'obtenir un meilleur rendement en biodiesel

L'utilisation de systèmes d'agitation mécaniques conventionnels entraîne un long temps de conversion et un rendement inférieur en biodiesel.
L'huile et le méthanol sont immiscibles. Pour que la réaction chimique du biodiesel ait lieu, il faut former une émulsion méthanol-huile. Cela nécessite un équipement d'émulsification par ultrasons plutôt que des mélangeurs ou des agitateurs mécaniques classiques. Le mélange par cavitation ultrasonique est le moyen le plus avancé pour former des émulsions de taille fine à des débits importants. Des gouttelettes de méthanol plus petites donnent un meilleur biodiesel, augmentent la vitesse de réaction et nécessitent moins de méthanol en excès.

Il existe un lien direct entre la taille des gouttelettes de méthanol et le rendement du biodiesel ainsi que la vitesse de conversion. Cela fait des réacteurs à ultrasons Hielscher la technologie la plus productive dans l'industrie du biodiesel. Les réacteurs de mélange à ultrasons produisent plus de biodiesel de haute qualité, plus rapidement.
Le diagramme ci-dessous montre le pourcentage en volume de la glycérine séparée. Après deux secondes de sonication dans un réacteur à ultrasons Hielscher, vous obtenez plus rapidement de la glycérine. Pour chaque molécule de glycérine que vous produisez, vous fabriquez trois molécules de biodiesel. Cela améliore la capacité de votre processus et le rendement de la production de biodiesel.

Économies de coûts liées à l'installation et à la mise à niveau

L'installation de réacteurs à ultrasons Hielscher dans votre chaîne de production de biodiesel réduit également vos coûts d'exploitation. Vous pouvez installer les réacteurs à ultrasons Hielscher dans de petits systèmes de traitement par lots du biodiesel et dans de grandes usines de biodiesel en continu. Nous serons heureux de vous aider à choisir la meilleure installation ou à adapter les réacteurs à ultrasons à votre processus de biodiesel existant.

Moins d'excès de méthanol dans le processus du biodiesel

L'excès de méthanol ne réagit pas pendant le processus de conversion du biodiesel. Un excès de méthanol est ajouté pour stimuler la cinétique de la réaction chimique. L'excès de méthanol doit être récupéré après le processus de réaction du biodiesel. La récupération du méthanol est très coûteuse, car elle nécessite beaucoup de chaleur et de vide. Par conséquent, tout excès de méthanol augmente vos coûts de traitement. Dans de nombreuses usines de biodiesel, le système de récupération du méthanol excédentaire est l'étape la plus coûteuse du processus.

L'utilisation des réacteurs à ultrasons Hielscher permet de réduire jusqu'à 50 % l'excès de méthanol nécessaire. Un rapport stœchiométrique de 1:4 ou 1:4,5 (huile : méthanol) est suffisant pour la plupart des matières premières, lorsqu'on utilise le mélangeur à ultrasons Hielscher.

Fabriquer du bon biodiesel à partir de matières premières de mauvaise qualité

De nombreux producteurs de biodiesel de petite et moyenne taille réduisent leurs coûts en optant pour des matières premières de moindre qualité, telles que les graisses animales, les huiles de cuisson usagées ou les huiles végétales usagées. L'intensification du processus par ultrasons améliore les résultats de la conversion, quelle que soit la charge d'alimentation. Il est ainsi plus facile de produire du biodiesel conforme à la norme ASTM 6751 ou EN 14212 à partir d'huiles à teneur élevée en AGF ou de graisses à haute viscosité.

Utiliser moins de catalyseur pour fabriquer du biodiesel

Les coûts des matériaux du catalyseur ne représentent qu'une fraction marginale des coûts de production du biodiesel. Comme pour l'excès de méthanol, les véritables coûts résultent de la récupération et de la qualité inférieure de la glycérine. Le mélange par ultrasons dans le processus de production du biodiesel améliore l'émulsification du méthanol dans l'huile et génère des gouttelettes de méthanol plus nombreuses et plus petites. Cela conduit à une meilleure distribution de la taille des gouttelettes et à une utilisation plus efficace du catalyseur. En outre, la cavitation ultrasonique améliore le transfert de masse chimique. Par conséquent, vous pouvez économiser jusqu'à 50 % de catalyseur par rapport aux mélangeurs ou agitateurs à cisaillement.

"Je suis stupéfait de voir à quel point Hielscher a changé la façon dont nous produisons le biodiesel. Non seulement le processus est plus continu, mais nous économisons des milliers de dollars en catalyseur et en temps. Je suggère fortement cette unité à quiconque envisage une méthode de production plus continue." Marcel Steinberg, EECOfuels

Produire une glycérine de meilleure qualité

La glycérine est un sous-produit de la production de biodiesel. Un taux de conversion plus élevé et une utilisation moindre de méthanol en excès conduisent à une conversion chimique beaucoup plus rapide et à une séparation plus nette et plus rapide de la glycérine. Pour les raisons décrites ci-dessus, la glycérine contient moins de catalyseur et moins de mono-glycérides. Cela réduit les coûts de raffinage de la glycérine.

Utiliser moins d'énergie électrique et moins de chauffage

Le biodiesel est un carburant vert. Pour être écologique, l'énergie requise pour la culture, la récolte et le traitement du biodiesel doit être inférieure à l'énergie contenue dans le biodiesel. L'installation d'un mélangeur à ultrasons Hielscher permet de réduire l'énergie globale nécessaire à la production de biodiesel. Les appareils à ultrasons Hielscher ont un rendement énergétique exceptionnel dans la conversion de l'électricité en mélange ultrasonique dans le liquide. Pour produire 1000 gallons de biodiesel, les appareils à ultrasons Hielscher utilisent environ 7 kWh d'électricité seulement. C'est beaucoup moins que la consommation d'énergie des mélangeurs à cisaillement ou des mélangeurs hydrodynamiques. Cela réduit la facture d'électricité annuelle de votre usine de biodiesel.

En général, la transestérification du biodiesel assistée par ultrasons peut fonctionner à des températures de traitement plus basses. Cela réduit l'énergie de chauffage nécessaire.