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Gli ultrasuoni migliorano l'efficienza del processo del biodiesel

I reattori di miscelazione a ultrasuoni Hielscher migliorano il processo di produzione del biodiesel. La miscelazione a ultrasuoni produce rese di conversione della transesterificazione più elevate in minor tempo. La miscelazione a ultrasuoni aumenta la capacità produttiva e riduce l'uso di metanolo e catalizzatore.

Trattamento efficiente del biodiesel

Oggi produrre biodiesel non significa solo produrre un carburante rinnovabile. I produttori di biodiesel devono produrre un biodiesel di alta qualità con caratteristiche costanti, indipendentemente dalle variazioni di qualità delle materie prime. “Nell'attuale contesto, solo i produttori a minor costo sono in grado di produrre carburante con un margine positivo.” (Bill Babler della First Capitol Risk Management).
La tecnologia di miscelazione a ultrasuoni Hielscher offre la migliore efficienza di lavorazione del biodiesel nella costruzione di un nuovo impianto di biodiesel o nell'aggiornamento di impianti esistenti. I dispositivi a ultrasuoni Hielscher sono testati e collaudati in tutto il mondo per aumentare la resa del biodiesel e ridurre i costi operativi. Questo include piccoli imprenditori da 1 milione di galloni all'anno e impianti industriali di biodiesel da 45 milioni di galloni all'anno.

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In questo video tutorial vi introduciamo alla scienza di come i reattori a ultrasuoni per biodiesel migliorino significativamente la produzione di biodiesel. I reattori per biodiesel a ultrasuoni Hielscher si sono affermati come un potente strumento per migliorare il processo di produzione del biodiesel e, in questo tutorial, approfondiamo il principio di funzionamento e mostriamo varie configurazioni a ultrasuoni per qualsiasi scala di produzione. Migliorate la vostra produzione di biodiesel in termini di efficienza ed economicità e producete rese più elevate di biodiesel di alta qualità con una conversione rapida. Allo stesso tempo, i reattori per biodiesel a ultrasuoni consentono di utilizzare oli poveri come gli oli vegetali di scarto o i grassi da cucina esausti e aiutano a risparmiare metanolo e catalizzatore, contribuendo a una produzione di biodiesel sostenibile e rispettosa dell'ambiente.

Produzione di biodiesel con i sonoreattori Hielscher per una maggiore resa e qualità & capacità

Miniatura del video

 

Una migliore cinetica di reazione del biodiesel migliora i vostri profitti

Grafico del processo del biodiesel che mostra il processo di produzione del biodiesel.La produzione di biodiesel a partire da olio, metanolo (o etanolo) e un catalizzatore è un semplice processo chimico chiamato transesterificazione. Tuttavia, la cinetica di reazione di questo processo è problematica. La transesterificazione convenzionale dei trigliceridi in esteri metilici grassi (FAME) e glicerina è lenta e non completa. Durante il processo di conversione non tutte le catene di acidi grassi vengono trasformate in esteri alchilici (biodiesel). Questo riduce notevolmente la resa e la qualità del biodiesel!

La tecnologia dei reattori per biodiesel a ultrasuoni utilizza la cavitazione a ultrasuoni per ottenere risultati di miscelazione superiori. Ciò si traduce in una maggiore conversione del biodiesel, in rese più elevate, in una riduzione del metanolo e del consumo di catalizzatori, nonché in una riduzione dei costi energetici e operativi.

Due sonicatori del modello UIP1000hdT (1000 watt) per la transesterificazione in linea dell'olio in biodiesel

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Una migliore miscelazione porta a una maggiore resa di biodiesel

Tabella di confronto tra la miscelazione convenzionale del biodiesel e l'emulsificazione a ultrasuoni per la produzione di biodiesel.L'uso di sistemi convenzionali di agitazione meccanica comporta un lungo tempo di conversione e una resa di biodiesel inferiore.
L'olio e il metanolo sono immiscibili. Affinché la reazione chimica del biodiesel avvenga, è necessario formare un'emulsione metanolo-olio. A tal fine, sono necessarie apparecchiature di emulsificazione a ultrasuoni piuttosto che miscelatori o agitatori meccanici convenzionali. La miscelazione cavitazionale a ultrasuoni è il mezzo più avanzato per formare emulsioni di dimensioni fini a grandi portate. Gocce di metanolo più piccole producono un biodiesel migliore, aumentano la velocità di reazione e richiedono meno metanolo in eccesso.

Esiste un legame diretto tra le dimensioni delle gocce di metanolo e la resa in biodiesel, nonché la velocità di conversione. Questo fa dei reattori a ultrasuoni Hielscher la tecnologia più produttiva nell'industria del biodiesel. I reattori a ultrasuoni producono più biodiesel di alta qualità, più velocemente.
Il diagramma sottostante mostra la percentuale di volume della glicerina separata. Dopo due secondi di sonicazione in un reattore a ultrasuoni Hielscher, si ottiene più glicerina velocemente. Per ogni singola molecola di glicerina prodotta, si ottengono tre molecole di biodiesel. Questo migliora la capacità del processo e la resa della produzione di biodiesel.

Grafico della resa del biodiesel

Risparmi sui costi di installazione e adeguamento

L'installazione di reattori a ultrasuoni Hielscher nella vostra linea di processo del biodiesel riduce anche i costi operativi. I reattori a ultrasuoni Hielscher possono essere installati in piccoli sistemi batch di biodiesel e in grandi impianti continui di biodiesel. Saremo lieti di assistervi nella scelta della migliore configurazione di installazione o nell'adattamento dei reattori a ultrasuoni al vostro processo di biodiesel esistente.

Meno metanolo in eccesso nel processo del biodiesel

Il metanolo in eccesso non reagisce durante il processo di conversione del biodiesel. Un eccesso di metanolo viene aggiunto per aumentare la cinetica della reazione chimica. Il metanolo in eccesso deve essere recuperato dopo il processo di reazione del biodiesel. Il recupero del metanolo è molto costoso, perché richiede molto calore e vuoto. Pertanto, tutto il metanolo in eccesso aumenta i costi di lavorazione. In molti impianti di biodiesel, il sistema di recupero del metanolo in eccesso è la fase di processo più costosa.

L'uso dei reattori a ultrasuoni Hielscher riduce l'eccesso di metanolo richiesto fino al 50%. Un rapporto stechiometrico di 1:4 o 1:4,5 (olio : metanolo) è sufficiente per la maggior parte delle materie prime, quando si utilizza la miscelazione a ultrasuoni Hielscher.

Ottenere un buon biodiesel da materie prime di scarsa qualità

Molti produttori di biodiesel di piccole e medie dimensioni riducono i costi passando a materie prime di qualità inferiore, come grassi animali, oli da cucina usati o oli vegetali di scarto. L'intensificazione del processo a ultrasuoni migliora i risultati di conversione per qualsiasi materia prima. In questo modo è più facile produrre biodiesel conforme alle norme ASTM 6751 o EN 14212 a partire da oli ad alto contenuto di FFA o grassi o grassi ad alta viscosità.

Usare meno catalizzatore nella produzione di biodiesel

I costi dei materiali del catalizzatore rappresentano solo una frazione marginale dei costi di produzione del biodiesel. Come per il metanolo in eccesso, i veri costi derivano dal recupero e dalla qualità inferiore della glicerina. La miscelazione a ultrasuoni nel processo di produzione del biodiesel migliora l'emulsione metanolo-olio e genera gocce di metanolo più numerose e più piccole. Questo porta a una migliore distribuzione delle dimensioni delle gocce e a un uso più efficiente del catalizzatore. Inoltre, la cavitazione a ultrasuoni migliora il trasferimento di massa chimica. Di conseguenza, è possibile risparmiare fino al 50% di catalizzatore rispetto ai miscelatori a taglio o agli agitatori.

Logo EECOFuels Biodiesel "Sono stupito di come Hielscher abbia cambiato il nostro modo di produrre biodiesel. Non solo il processo è più continuo, ma risparmiamo migliaia di euro in catalizzatori e tempo. Consiglio vivamente questa unità a chiunque stia pensando di adottare un metodo di produzione più continuo". Marcel Steinberg, EECOfuels

Produzione di glicerina di qualità superiore

La glicerina è un sottoprodotto della produzione di biodiesel. Un tasso di conversione più elevato e un minore utilizzo di metanolo in eccesso portano a una conversione chimica molto più rapida e a una separazione più netta e veloce della glicerina. Per le ragioni sopra descritte, la glicerina contiene meno catalizzatore e meno mono-gliceridi. Ciò riduce i costi di raffinazione della glicerina.

Meno energia elettrica e meno riscaldamento

Il biodiesel è un carburante verde. Per essere verde, l'energia richiesta per la coltivazione, la raccolta e la lavorazione del biodiesel deve essere inferiore all'energia contenuta nel biodiesel. L'installazione della miscelazione a ultrasuoni Hielscher riduce l'energia complessiva richiesta per la produzione di biodiesel. I dispositivi a ultrasuoni Hielscher hanno un'eccezionale efficienza energetica nella conversione dell'elettricità in miscelazione a ultrasuoni nel liquido. Per produrre 1000 galloni di biodiesel, i dispositivi a ultrasuoni Hielscher utilizzano solo circa 7 kWh di elettricità. Si tratta di un consumo di energia molto inferiore a quello dei miscelatori a cesoia o idrodinamici. Questo riduce la bolletta elettrica annuale dell'impianto di biodiesel.

In generale, la transesterificazione del biodiesel assistita dagli ultrasuoni può avvenire a temperature di processo inferiori. Ciò riduce l'energia di riscaldamento richiesta.

Dispositivi a ultrasuoni Hielscher - Efficienza energetica rispetto ad altre tecnologie

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