Vun UCO zu Biodiesel mat Ultraschallreakteren

Gebrauchte Kachueleg (UCO) ass zu engem vun den attraktivste Réistoffer fir eng nohalteg Biodieselproduktioun ginn. D’Ëmwandlung vun UCO a Biodiesel, respektiv a Methylester aus gebrauchtem Kachueleg, hëlleft Offall ze reduzéieren, senkt d’Réistoffkäschten an ënnerstëtzt eng méi kreeslaforientéiert Brennstoffwirtschaft. Fir Biodieselproduzenten, déi no enger effizienter Veraarbechtungstechnologie sichen, bidden d’Ultraschallreaktere fir Biodiesel vun Hielscher eng leeschtungsstaark Léisung fir d’Intensivéierung vun Transesterifikatiouns- an Esterifikatiounsprozesser.

D’Ultraschallreaktere fir Biodiesel vun Hielscher gi verbreet agesat, fir d’Ëmwandlung vu bëllegen Ueleger a Fetter a qualitativ héichwäertege Biodiesel ze verbesseren. Andeems si eng intensiv Duerchmëschung op mikroskopeschem Niveau schaaft, beschleunegt d’Ultraschallkavitatioun cheemesch Reaktiounen, verbessert de Stofftransport tëscht Phasen, déi net matenee mëschbar sinn, an hëlleft de Produzenten, eng séier, zouverlässeg a skaléierbar Biodieselproduktioun z’erreechen.

UCOME – Biodiesel aus gebrauchten Ueleger

UCOME steet fir Methylester aus gebrauchtem Kachueleg. Et ass e Biodieselbrennstoff, dee produzéiert gëtt, andeems gebrauchte Kachueleger duerch eng cheemesch Reaktioun mat Methanol a Fettsaiermethylester ëmgewandelt ginn. Well UCO e recycléierte Réistoff ass, ass UCOME souwuel aus wirtschaftlecher wéi och aus ekologescher Siicht besonnesch attraktiv.
Am Verglach mat ongebrauchte planzlechen Ueleger bitt UCO kloer Käschtevirdeeler, bréngt awer och Erausfuerderunge bei der Veraarbechtung mat sech. Gebrauchte Kachueleg enthält dacks:

• Fräi Fettsaieren (FFA)
• Waasser
• Liewensmëttelreschter a Veronrengegungen
• Oxidatiounsprodukter
• Variabel Zesummesetzung jee no Hierkonft a Gebrauchsgeschicht

Dës Facteure maachen d’Prozesseffizienz an d’Leeschtung vum Reakter besonnesch wichteg. Hei bidden Ultraschallreaktere fir Biodiesel bedeitend Virdeeler.

 

An dësem Videotutorial erkläre mir Iech déi wëssenschaftlech Grondlagen dovun, wéi Ultraschallreaktore fir Biodiesel d'Biodieselproduktioun däitlech verbesseren. Hielscher Ultraschallreaktore fir Biodiesel hunn sech als leeschtungsstaarkt Mëttel fir d'Verbesserung vum Biodieselproduktiounsprozess etabléiert. An dësem Tutorial erkläre mir hire Funktiounsprinzip a weise verschidden Ultraschallkonfiguratioune fir all Produktiounsgréisst. Verbessert d'Effizienz an d'Wirtschaftlechkeet vun Ärer Biodieselproduktioun an erreecht méi héich Ausbezuelunge vun héichwäertegem Biodiesel duerch eng séier Ëmsetzung. Gläichzäiteg erlaben Ultraschallreaktore fir Biodiesel d'Benotze vun Ueleger vu gerénger Qualitéit, wéi gebrauchte Planzenueleger oder verbrauchte Kachfetter, an hëllefen, Methanol a Katalysator ze spueren. Domat droe si zu enger ëmweltfrëndlecher an nohalteger Biodieselproduktioun bäi.

 

Wéi Ultraschallreaktere fir Biodiesel d’Ëmwandlung vun UCO an UCOME verbesseren

Bei der traditioneller Biodieselproduktioun gëtt dacks op mechanescht Réieren an Hëtzt zeréckgegraff, fir Ueleg, Alkohol a Katalysator a Kontakt ze bréngen. Well Ueleg a Methanol sech net gutt vermëschen, kënnen a konventionelle Reaktere lues Reaktiounsgeschwindegkeeten, eng onvollstänneg Ëmwandlung, e méi héije Chemikalieverbrauch a méi laang Verweilzäiten optrieden.
D’Ultraschallreaktere vun Hielscher benotzen Ultraschall mat héijer Intensitéit, fir Kavitatioun an der Flëssegkeet ze generéieren. D’Kavitatioun schaaft mikroskopesch Mëschzone mat extrem héije Schéierkräften. Doduerch gëtt de Methanol a ganz fein Drëpsen an der Uelegphas opgedeelt, an et entsteet eng vill méi grouss Grenzfläch fir d’Reaktioun.

D’Resultat ass e staark intensivéierte Biodieselprozess mat wichtege Virdeeler:

• Méi séier Transesterifikatioun an Esterifikatioun
• Verbessert Ëmwandlungseffizienz
• Besser Notzung vu Methanol a Katalysator
• Verkierzt Reaktiounszäit
• Méiglechkeet fir eng kontinuéierlech Inline-Veraarbechtung
• Einfach Iwwerdroung vum Pilotmoossstaf op d’industriell Produktioun

Bei UCO-Réistoffer mat engem erhéichten FFA-Gehalt ass Ultraschall besonnesch virdeelhaft, well en esouwuel déi duerch Saier katalyséiert Esterifikatiounsschrëtt wéi och déi duerch Basen katalyséiert Transesterifikatiounsschrëtt verbessert.

Vun UCO zu Biodiesel: Iwwerbléck iwwer de Prozess

D’Ëmwandlung vu gebrauchtem Kachueleg a Biodiesel ëmfaasst am Allgemengen e puer Prozessetappen. D’Ultraschallreaktere fir Biodiesel vun Hielscher kënnen, jee no Qualitéit vum Réistoff, a Prozesser mat enger oder zwou Etappen integréiert ginn.

En typesche Prozess fir d’Ëmwandlung vun UCO a Biodiesel ëmfaasst:

• Sammlung a Lagerung vu gebrauchtem Kachueleg
• Filtratioun fir Feststoffer a Liewensmëttelpartikelen ze entfernen
• Dréchnen oder Entwässeren, fir de Fiichtegkeetsgehalt ze reduzéieren
• FFA-Analys fir den erfuerderleche Reaktiounswee ze bestëmmen
• Esterifikatioun vu fräie Fettsaieren, wann den FFA-Gehalt héich ass
• Transesterifikatioun mat Methanol fir Methylester ze bilden
• Trennung vu Biodiesel a Glycerol
• Wäschen oder dréche Rengege vum Biodiesel
• Ofschléissend Feinrengegung fir d’Spezifikatioune fir d’Brennstoffqualitéit z’erreechen

Bei héijen FFA-Gehälter gëtt dacks eng Virbehandlung duerch Esterifikatioun agesat, fir fräi Fettsaieren an Ester ëmzewandelen, ier den Haaptschrëtt vun der Transesterifikatioun stattfënnt. D’Veraarbechtung mat Ultraschall ka béid Etappe beschleunegen an d’Gesamtproduktivitéit vun der Anlag verbesseren. Liest méi iwwer déi duerch Ultraschall ënnerstëtzten Ëmwandlung a Biodiesel an zwou Etappen!

Firwat Hielscher Ultraschallreaktore gutt fir UCOME-Biodiesel gëeegent sinn

Hielscher Ultraschallreaktore si fir d’industriell Veraarbechtung vu Flëssegkeeten entwéckelt a si besonnesch effikass bei Biodieselapplikatiounen, bei deenen d’Mëschung vu Flëssegkeeten ënnerteneen d’Reaktiounsgeschwindegkeet bestëmmt. Amplaz sech nëmmen op d’Réiere vum ganze Flëssegkeetsvolumen ze verloossen, erzeugt Ultraschall intensiv lokal Energie genee do, wou se gebraucht gëtt.
Dëst bitt de Produzente verschidde praktesch Virdeeler.

• Exzellent Mëschung vun Ueleg a Methanol
  Eng vun de wichtegsten Aschränkunge bei der Biodieselproduktioun ass déi schlecht Mëschbarkeet vun Ueleg a Methanol. Hielscher Ultraschallreaktoren erzeugen eng ganz fein Emulsioun, déi de Kontakt tëscht de Reaktante staark verbessert. Bessere Kontakt bedeit eng méi séier Reaktiounskinetik an eng méi héich Ëmwandlung.
• Héich Leeschtung bei usprochsvollen Ausgangsstoffer
  UCO ass keen eenheetleche Réistoff. Säi Waassergehalt, säi Gehalt u fräie Fettsaieren (FFA) a seng Belaaschtung duerch Veronrengegunge kënne vu Charge zu Charge variéieren. Hielscher Reaktoren hëllefen, dës Schwankungen duerch eng Intensivéierung vun de Reaktiounsbedéngungen auszegläichen, wat de Prozess méi robust an upassungsfäeg mécht.
• Méi kuerz Verweilzäit
  Well Ultraschall d’Esterifikatioun an d’Transesterifikatioun beschleunegt, kënnen d’Produzenten déi ugestrieft Ëmwandlung dacks a manner Zäit erreechen ewéi mat konventionelle Réiersystemer. Dëst kann dat néidegt Reaktorvolumen reduzéieren an den Duerchsaz erhéijen.
• Kontinuéierlechen Inline-Betrib
  Hielscher Ultraschallreaktore fir Biodiesel sinn ideal fir eng kontinuéierlech Veraarbechtung. Inline-Reaktorkonfiguratiounen ënnerstëtzen eng Produktioun ënner stationäre Bedéngunge mat reproduzéierbarer Qualitéit, wat fir kommerziell Biodieselanlage vu groussem Wäert ass.
• Einfach Vergréisserung vum Produktiounsmoossstaf
  E wichtege Virdeel vun der Hielscher Technologie ass déi linear Vergréisserung vum Moossstaf. Prozessparameter, déi a Labo- oder Pilotversich festgeluecht goufen, kënne mat méi virausberechenbare Resultater op méi grouss Produktiounssystemer iwwerdroe ginn. Dëst reduzéiert den Entwécklungsrisiko a vereinfacht d’Planung vun enger Erweiderung.
• Industriell Zouverlässegkeet
  Hielscher Systemer si fir usprochsvoll industriell Asätz entwéckelt. Fir Biodieselproduzente bedeit dëst eng zouverlässeg Reaktorleeschtung, reproduzéierbar Resultater a Kompatibilitéit mat automatiséierte Prozesslinnen.
• Biodiesel no ASTM D6751 an EN 14214 produzéieren
  Kommerziell Biodieselproduzente striewen dacks Brennstoffqualitéitsspezifikatioune wéi ASTM D6751 an EN 14214 un. Dës Normen definéiere kritesch Eegenschaften, dorënner den Estergehalt, d’Viskositéit, de Flammpunkt, d’Saierzuel, de Waassergehalt, d’Oxidatiounsstabilitéit, d’Grenzwäerter fir Veronrengegungen an de Glyceringehalt.

 
Liest, wéi Biodiesel, dee mat Ultraschall produzéiert gëtt, an Dieselverbrennungsmotore funktionéiert!

Hielscher Ultraschallreaktore fir Biodiesel ginn a Biodieselproduktiounsprozesser agesat, déi drop ausgeluecht sinn, eng Brennstoffqualitéit am Aklang mat ASTM D6751 an EN 14214 ze erreechen. An hirer Etüd, déi 2020 publizéiert gouf, hu Bastante-Saez a seng Kolleegen nogewisen, datt Biodiesel, dee mat engem Hielscher Ultraschallreaktor aus Kebaboffallfetter produzéiert gouf, héich Ausbeuten u Fettsaiermethylesteren (FAME) geliwwert huet. D’FAME-Wäerter ware méi héich (97,42% w/w fir Pouletsfett an 96,98 fir Rënds- a Lämmefett) wéi de Mindestschwellewäert, deen duerch d’europäesch Reegelung EN 14214 festgeluecht ass (d. h. mindestens 96,5% w/w).

 

 

Biodieselproduktioun a klengem Moossstaf fir landwirtschaftlech Betriber a Benotzer ouni Uschloss un d’Versuergungsnetzer

A verschiddene Länner oder Regioune si Virschrëfte fir Biodiesel limitéiert oder gi bei klenge private Benotzer net duerchgesat. Baueren a Besëtzer vun Ausrëschtung kënne méi kleng Quantitéite Biodiesel aus gebrauchtem Kachueleg fir de Verbrauch op der Plaz an Trakteren, Generatoren, Heizapparater oder aner mat Diesel bedriwwe landwirtschaftlech Ausrëschtung produzéieren.
An dëse Fäll ass d’Zil dacks de prakteschen Ersatz vu Brennstoff anstatt den zertifizéierte kommerzielle Verkaf. Ultraschallreaktore fir Biodiesel kënnen och fir esou eng dezentral Produktioun attraktiv sinn, well se Folgendes bidden:

• Kuerz Reaktiounszäiten
• Effizient Ëmwandlung mat kompakter Ausrëschtung
• Gutt Eegnung fir variabel Ausgangsstoffer aus gebrauchten Ueleger
• Manner Ofhängegkeet vu grousse Réierbehälter
• Potenzial fir modular Veraarbechtungsanlagen

Gläichzäiteg ass et wichteg, kloer ze soen, datt Biodiesel, deen net de Spezifikatiounen entsprécht, méiglecherweis net fir all Motore gëeegent ass, méiglecherweis net de lokale gesetzlechen Ufuerderungen entsprécht a Problemer bei der Lagerung, der Materialverträglechkeet, den Emissiounen oder der Motorgarantie mat sech brénge kann. Wou Biodieselnormen existéieren, soll de Brennstoff entspriechend getest a produzéiert ginn, éier en a reglementéierten Uwendungen oder Stroossegefierer agesat gëtt.

 

 

Ekonomesch Virdeeler vun der Biodieselproduktioun aus UCO mat Ultraschall

D’Käschte vun den Ausgangsstoffer sinn eng vun de gréisste Variabelen an der Wirtschaftlechkeet vun der Biodieselproduktioun. Well gebrauchte Kachueleg am Allgemenge manner deier ass wéi raffinéiert planzlech Ueleger, bitt en e grousst Potenzial fir Käschten ze spueren. Dës Erspuernisser kënnen awer verluer goen, wann de Prozess lues oder cheemesch ineffizient ass oder Schwankunge bei den Ausgangsstoffer net bewältege kann.
D’Ultraschallreaktore vun Hielscher fir Biodiesel hëllefen, d’Rentabilitéit ze sécheren, andeems se d’Reaktiounseffizienz an d’Produktivitéit vun der Anlag verbesseren. Méiglech ekonomesch Virdeeler sinn:

• Besser Notzung vu käschtegënschtegen UCO-Ausgangsstoffer
• Méi héije Veraarbechtungsduerchsaz
• Verkierzt Reaktiounszäit
• Méi niddregen Energiebedarf fir d’Mëschen am Verglach mat ineffizientem Réiere vum ganze Flëssegkeetsvolumen
• Verbessert Prozesskonstanz
• Méi einfach Integratioun a kontinuéierlech Produktiounslinnen

Fir Produzenten, déi hir Biodieselproduktioun aus Offallueleg op e méi grousse Moossstaf brénge wëllen, kann dës Kombinatioun aus Flexibilitéit bei den Ausgangsstoffer a Prozessintensivéierung ganz wäertvoll sinn.

Wandelt UCO mat Ultraschallreaktore vun Hielscher effizient an UCOME-Biodiesel ëm!

D’Ëmwandlung vu gebrauchtem Kachueleg an UCOME ass eng clever Méiglechkeet, erneierbare Brennstoff aus Offall ze produzéieren a gläichzäiteg d’Nohaltegkeet ze verbesseren an d’Käschte vun den Ausgangsstoffer ze reduzéieren. Well UCO dacks méi schwéier ze verschaffen ass wéi onbenotzten Ueleger, spillt d’Reaktortechnologie eng entscheedend Roll fir eng effizient an zouverlässeg Biodieselproduktioun.
D’Ultraschallreaktore vun Hielscher fir Biodiesel intensivéieren d’Reaktioun tëscht Ueleg a Methanol duerch kavitat­iounsbedéngt Mëschen a Stofftransport. Dat erméiglecht eng méi séier Veresterung an Ëmesterung, eng besser Veraarbechtung vu variabelen UCO-Ausgangsstoffer an eng skaléierbar Inline-Produktioun vu Biodiesel.
Fir kommerziell Produzente ginn d’Ultraschallsystemer vun Hielscher a Biodieselprozesser agesat, déi fir d’Produktioun vu Brennstoff ausgeluecht sinn, deen ASTM D6751 an EN 14214 entsprécht. Fir Baueren a kleng Benotzer a Länner ouni Biodieselvirschrëfte kënnen Ultraschallreaktoren och eng kompakt Produktioun vu méi klenge Biodieselquantitéite fir de lokale Gebrauch an Ausrëschtungen ënnerstëtzen. Dobäi muss berücksichtegt ginn, datt Brennstoff, deen net de Spezifikatiounen entsprécht, mat Virsiicht an am Aklang mat de lokalen Ufuerderungen an der Motorverträglechkeet benotzt soll ginn.
Wann Äert Zil eng effizient Produktioun vun UCOME aus UCO ass, bidden d’Ultraschallreaktore vun Hielscher fir Biodiesel eng leeschtungsstaark a skaléierbar Technologieplattform fir déi modern Biodieselveraarbechtung.

D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun den Ultraschallreaktore vun Hielscher fir Biodiesel:

Duerchflossrate	Leeschtung
20 – 100L/hr	1kW
80 – 400L/hr	4x1kW
0,3 – 1,5m³/hr	4x4kW
2 – 10m³/hr	6x16kW
20 – 100m³/hr	62x16kW

Firwat ass Hielscher eng staark Wiel fir Biodieselproduzenten?

Hielscher ass fir industriell Ultraschalltechnologie unerkannt, déi fir reell Prozessuwendungen entwéckelt ass. Bei der Biodieselproduktioun bidden d’Ultraschallreaktore vun Hielscher eng praktesch Méiglechkeet, d’Ëmwandlung vun UCO ze intensivéieren, d’Mësche vu Methanol an Ueleg ze verbesseren an eng effizient Produktioun vu Biodiesel aus Offallueleger a Fetter ze ënnerstëtzen.

Zu de wichtegste Grënn, firwat Produzente sech fir Hielscher entscheeden, gehéieren:

• Bewäert Fachkompetenz am Beräich Ultraschall
• Inline-Reaktorkonstruktioune fir eng kontinuéierlech Biodieselveraarbechtung
• Eegnung fir Veresterung an Ëmesterung
• Eng zolidd Méiglechkeet fir d’Skaléierung vum Laboratoire bis an d’Produktioun
• Robust Ausrëschtung fir industriell Ëmfeld
• Effikass Veraarbechtung vun usprochsvollen Ausgangsstoffer wéi gebrauchtem Kachueleg

Design, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland

Hielscher Ultraschallapparater si fir hir héchst Qualitéits- an Designstandarde bekannt. Robustheet an einfach Bedéngung erméiglechen eng reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. Hielscher Ultraschallapparater komme mat haarde Bedéngungen an usprochsvollen Ëmfeld liicht eens.

Hielscher Ultrasonics ass en ISO-zertifizéiert Entreprisen a leet besonnesche Wäert op leeschtungsstaark Ultraschallapparater mat modernster Technologie an héijer Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn Hielscher Ultraschallapparater CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

---

---

Literatur / Referenzen

• J. Sáez-Bastante, M. Carmona-Cabello, S. Pinzi, M.P. Dorado (2020): Recycling of kebab restoration grease for bioenergy production through acoustic cavitation. Renewable Energy, Volume 155, 2020. 1147-1155.
• M. Maghami, S.M. Sadrameli, B. Ghobadian (2015): Production of biodiesel from fishmeal plant waste oil using ultrasonic and conventional methods. Applied Thermal Engineering, Volume 75,
  2015. 575-579.
• Veera Gnaneswar Gude, Georgene Elizabeth Grant (2013): Biodiesel from waste cooking oils via direct sonication. Applied Energy, Volume 109, 2013. 135-144.
• Medeiros, Eliane; Vieira, Bruno; Pereira, Cláudio; Nadaleti, Willian; Quadro, Maurizio; Andreazza, Robson (2019): Production of biodiesel using oil obtained from fish processing residue by conventional methods assisted by ultrasonic waves: Heating and stirring. Renewable Energy 2019.
• Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences ; Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
• Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
• Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).