Ultrasonik Meningkatkan Efisiensi Proses Biodiesel

Reaktor pencampuran ultrasonik Hielscher meningkatkan proses produksi biodiesel Anda. Ultrasonikasi menghasilkan rendemen konversi transesterifikasi yang lebih tinggi dalam waktu yang lebih singkat. Pencampuran ultrasonik meningkatkan kapasitas produksi serta mengurangi penggunaan metanol dan katalis.

Pemrosesan Biodiesel yang Efisien

Saat ini, pembuatan biodiesel bukan sekadar menghasilkan bahan bakar terbarukan. Produsen biodiesel harus menghasilkan biodiesel berkualitas tinggi dengan karakteristik yang konsisten, terlepas dari variasi kualitas bahan baku. “Dalam kondisi saat ini, hanya produsen dengan biaya terendah yang mampu menghasilkan bahan bakar dengan margin positif.” (Bill Babler dari First Capitol Risk Management).
Teknologi pencampuran ultrasonik Hielscher menawarkan efisiensi pemrosesan biodiesel terbaik saat Anda membangun pabrik biodiesel baru atau meningkatkan pabrik yang sudah ada. Perangkat ultrasonik Hielscher telah diuji dan terbukti dalam instalasi di seluruh dunia dapat meningkatkan rendemen biodiesel dan menurunkan biaya operasional. Instalasi ini mencakup usaha kecil berkapasitas 1 juta galon per tahun hingga pabrik biodiesel industri berkapasitas 45 juta galon per tahun.

Kinetika Reaksi Biodiesel yang Lebih Baik Meningkatkan Keuntungan Anda

Pembuatan biodiesel dari minyak, metanol (atau etanol), dan katalis merupakan proses kimia sederhana yang disebut transesterifikasi. Namun, kinetika reaksi proses ini bermasalah. Transesterifikasi konvensional trigliserida menjadi metil ester asam lemak (FAME) dan gliserin berlangsung lambat dan tidak tuntas. Selama proses konversi, tidak semua rantai asam lemak diubah menjadi alkil ester (biodiesel). Hal ini secara signifikan menurunkan rendemen dan kualitas biodiesel Anda!

Pencampuran yang Lebih Baik Menghasilkan Rendemen Biodiesel yang Lebih Tinggi

Penggunaan sistem pengadukan mekanis konvensional mengakibatkan waktu konversi yang lama dan rendemen biodiesel yang lebih rendah.
Minyak dan metanol tidak saling larut. Agar reaksi kimia biodiesel berlangsung, Anda perlu membentuk emulsi metanol dalam minyak. Hal ini memerlukan peralatan emulsifikasi ultrasonik, bukan pencampur atau pengaduk mekanis konvensional. Pencampuran dengan kavitasi ultrasonik merupakan cara paling maju untuk membentuk emulsi berukuran halus pada laju alir yang tinggi. Tetesan metanol yang lebih kecil menghasilkan biodiesel yang lebih baik, meningkatkan kecepatan reaksi, dan memerlukan lebih sedikit metanol berlebih.

Terdapat hubungan langsung antara ukuran tetesan metanol dan rendemen biodiesel serta kecepatan konversi. Hal ini menjadikan reaktor ultrasonik Hielscher teknologi paling produktif dalam industri biodiesel. Reaktor pencampuran ultrasonik menghasilkan lebih banyak biodiesel berkualitas tinggi dengan lebih cepat.
Diagram di bawah menunjukkan persentase volume gliserin yang terpisah. Setelah sonikasi selama dua detik dalam reaktor ultrasonik Hielscher, Anda memperoleh lebih banyak gliserin dengan lebih cepat. Untuk setiap satu molekul gliserin yang dihasilkan, Anda menghasilkan tiga molekul biodiesel. Hal ini meningkatkan kapasitas proses dan rendemen produksi biodiesel Anda.

Penghematan Biaya melalui Pemasangan dan Retrofit

Pemasangan reaktor ultrasonik Hielscher pada lini proses biodiesel Anda juga mengurangi biaya operasional. Anda dapat memasang reaktor ultrasonik Hielscher pada sistem biodiesel batch kecil maupun pabrik biodiesel kontinu berskala besar. Kami dengan senang hati membantu Anda menentukan konfigurasi pemasangan terbaik atau melakukan retrofit reaktor ultrasonik pada proses biodiesel Anda yang sudah ada.

Lebih Sedikit Metanol Berlebih dalam Proses Biodiesel

Metanol berlebih tidak bereaksi selama proses konversi biodiesel. Metanol berlebih ditambahkan untuk meningkatkan kinetika reaksi kimia. Metanol berlebih tersebut harus dipulihkan setelah proses reaksi biodiesel. Pemulihan metanol sangat mahal karena memerlukan banyak panas dan kondisi vakum. Oleh karena itu, seluruh metanol berlebih meningkatkan biaya pemrosesan Anda. Di banyak pabrik biodiesel, sistem pemulihan metanol berlebih merupakan tahap proses yang paling mahal.

Penggunaan reaktor ultrasonik Hielscher mengurangi kebutuhan metanol berlebih hingga 50%. Rasio stoikiometri 1:4 atau 1:4,5 (minyak : metanol) sudah memadai untuk sebagian besar bahan baku saat menggunakan pencampuran ultrasonik Hielscher.

Hasilkan Biodiesel yang Baik dari Bahan Baku Berkualitas Rendah

Banyak produsen biodiesel berskala kecil dan menengah mengurangi biaya dengan beralih ke bahan baku berkualitas lebih rendah, seperti lemak hewan, minyak goreng bekas, atau limbah minyak nabati. Intensifikasi proses dengan ultrasonik meningkatkan hasil konversi untuk bahan baku apa pun. Hal ini memudahkan produksi biodiesel yang memenuhi ASTM 6751 atau EN 14212 dari minyak berkadar asam lemak bebas (FFA) tinggi atau lemak maupun gemuk berviskositas tinggi.

Gunakan Lebih Sedikit Katalis saat Membuat Biodiesel

Biaya bahan katalis hanya merupakan bagian yang sangat kecil dari biaya produksi biodiesel. Seperti halnya metanol berlebih, biaya sebenarnya timbul dari pemulihan dan kualitas gliserin yang lebih rendah. Pencampuran ultrasonik dalam proses produksi biodiesel meningkatkan emulsifikasi metanol dalam minyak dan menghasilkan lebih banyak tetesan metanol dengan ukuran yang lebih kecil. Hal ini menghasilkan distribusi ukuran tetesan yang lebih baik dan penggunaan katalis yang lebih efisien. Selain itu, kavitasi ultrasonik meningkatkan perpindahan massa dalam reaksi kimia. Dengan demikian, Anda dapat menghemat katalis hingga 50% dibandingkan dengan pencampur geser atau pengaduk.

“Saya takjub melihat bagaimana Hielscher mengubah cara kami memproduksi biodiesel. Prosesnya menjadi lebih kontinu, dan kami juga menghemat ribuan dalam biaya katalis serta menghemat waktu. Saya sangat merekomendasikan unit ini kepada siapa pun yang mempertimbangkan metode produksi yang lebih kontinu.” Marcel Steinberg, EECOfuels

Hasilkan Gliserin dengan Kualitas Lebih Tinggi

Gliserin merupakan produk samping produksi biodiesel. Tingkat konversi yang lebih tinggi dan penggunaan metanol berlebih yang lebih rendah menghasilkan konversi kimia yang jauh lebih cepat serta pemisahan gliserin yang lebih tegas dan lebih cepat. Karena alasan yang dijelaskan di atas, gliserin mengandung lebih sedikit katalis dan monogliserida. Hal ini mengurangi biaya pemurnian gliserin.

Gunakan Lebih Sedikit Energi Listrik dan Pemanasan

Biodiesel merupakan bahan bakar ramah lingkungan. Agar ramah lingkungan, energi yang diperlukan untuk membudidayakan, memanen, dan memproses biodiesel harus lebih rendah daripada energi yang terkandung dalam biodiesel. Pemasangan sistem pencampuran ultrasonik Hielscher menurunkan keseluruhan energi yang diperlukan untuk memproduksi biodiesel. Perangkat ultrasonik Hielscher memiliki efisiensi energi yang luar biasa dalam mengubah listrik menjadi pencampuran ultrasonik dalam cairan. Untuk memproduksi 1000 galon biodiesel, perangkat ultrasonik Hielscher hanya menggunakan sekitar 7 kWh listrik. Jumlah ini jauh lebih rendah daripada konsumsi energi pencampur geser atau pencampur hidrodinamis. Hal ini mengurangi tagihan listrik tahunan pabrik biodiesel Anda.

Secara umum, transesterifikasi biodiesel berbantuan ultrasonik dapat berlangsung pada suhu proses yang lebih rendah. Hal ini mengurangi kebutuhan energi pemanasan.