Gli ultrasuoni migliorano l'efficienza del processo del biodiesel

I reattori di miscelazione a ultrasuoni Hielscher migliorano il vostro processo di produzione di biodiesel. La miscelazione a ultrasuoni produce rendimenti di conversione della transesterificazione più alti in meno tempo. La miscelazione a ultrasuoni aumenta la capacità di produzione e riduce l'uso del metanolo e del 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 della materia prima. “Nel contesto attuale, solo i produttori meno costosi sono in grado di produrre carburante con un margine positivo.” (Bill Babler del primo Capitol Risk Management).
La tecnologia di miscelazione a ultrasuoni Hielscher vi 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 provati in installazioni in tutto il mondo per aumentare la resa del biodiesel e ridurre i costi operativi. Questo include sia piccole imprese da 1 milione di galloni all'anno che impianti di biodiesel industriali da 45 milioni di galloni all'anno.

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 da olio, metanolo (o etanolo) e un catalizzatore, è un processo chimico semplice 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 la resa e la qualità del biodiesel, in modo significativo!

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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 ad ultrasuoni per la produzione di biodiesel.L'uso di sistemi convenzionali di agitazione meccanica comporta un lungo tempo di conversione e una resa inferiore del biodiesel.
L'olio e il metanolo sono immiscibili. Affinché la reazione chimica del biodiesel avvenga, è necessario formare un'emulsione metanolo-in-olio. Ciò richiede un'attrezzatura di emulsificazione a ultrasuoni piuttosto che i tradizionali miscelatori meccanici o agitatori. La miscelazione cavitazionale a ultrasuoni è il mezzo più avanzato per formare emulsioni di dimensioni fini a grandi velocità di flusso. Gocce di metanolo più piccole producono un biodiesel migliore, aumentano la velocità di reazione e richiedono meno metanolo in eccesso.

C'è un legame diretto tra le dimensioni delle gocce di metanolo e la resa del biodiesel, nonché la velocità di conversione. Questo rende i 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 qui sotto mostra la percentuale in volume di glicerina separata. Dopo due secondi di sonicazione in un reattore ultrasonico Hielscher, si ottiene più glicerina più velocemente. Per ogni singola molecola di glicerina prodotta, si ottengono tre molecole di biodiesel. Questo migliora la vostra capacità di processo e la resa della produzione di biodiesel.

Grafico del rendimento del biodiesel

Risparmi sui costi dall'installazione e dal retrofit

L'installazione dei reattori a ultrasuoni Hielscher nella vostra linea di processo del biodiesel riduce anche i costi operativi. Potete installare i reattori a ultrasuoni Hielscher in piccoli sistemi di biodiesel in batch e in grandi impianti continui di biodiesel. Saremo lieti di assistervi con la migliore configurazione di installazione o con il retrofit dei reattori a ultrasuoni nel 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 usa la miscelazione a ultrasuoni Hielscher.

Fare del buon biodiesel da materie prime di scarsa qualità

Molti piccoli e medi produttori di biodiesel riducono i loro costi passando a materie prime di qualità inferiore, come i grassi animali, gli oli da cucina usati o gli oli vegetali usati. L'intensificazione del processo ad ultrasuoni migliora i risultati di conversione per qualsiasi materia prima. Ciò facilita la produzione di biodiesel conforme alle norme ASTM 6751 o EN 14212 da oli ad alto contenuto di FFA o grassi ad alta viscosità.

Usare meno catalizzatore quando si fa il biodiesel

I costi del materiale 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'emulsificazione metanolo-in-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 ultrasonica migliora il trasferimento di massa chimica. Di conseguenza, è possibile risparmiare fino al 50% di catalizzatore rispetto ai miscelatori o agitatori a taglio.

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 catalizzatore e tempo. Consiglio vivamente questa unità a chiunque stia considerando un metodo di produzione più continuo". Marcel Steinberg, EECOfuels

Produrre 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 descritte sopra, la glicerina contiene meno catalizzatore e meno monogliceridi. Questo riduce i costi di raffinazione della glicerina.

Usare 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 una straordinaria 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. Questo è molto meno del consumo energetico dei miscelatori a taglio o dei miscelatori idrodinamici. Questo riduce la bolletta elettrica annuale del vostro impianto di biodiesel.

In generale, la transesterificazione del biodiesel assistita dagli ultrasuoni può funzionare a temperature di processo più basse. Questo riduce l'energia di riscaldamento richiesta.

Dispositivi a ultrasuoni Hielscher - Efficienza energetica rispetto ad altre tecnologie

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