Ultrasoontechnologie verbetert de efficiëntie van het biodieselproces

De ultrasone mengreactoren van Hielscher verbeteren uw biodieselproductieproces. Ultrasone behandeling levert in minder tijd hogere omzettingsopbrengsten bij de transesterificatie op. Ultrasoon mengen verhoogt de productiecapaciteit en vermindert het gebruik van methanol en katalysator.

Efficiënte biodieselverwerking

Tegenwoordig gaat het bij de productie van biodiesel om meer dan alleen het maken van een hernieuwbare brandstof. Biodieselproducenten moeten hoogwaardige biodiesel met constante eigenschappen produceren, ongeacht variaties in de kwaliteit van de grondstoffen. “Onder de huidige omstandigheden kunnen alleen de producenten met de laagste kosten brandstof met een positieve marge produceren.” (Bill Babler van First Capitol Risk Management).
De ultrasone mengtechnologie van Hielscher biedt u de beste efficiëntie bij de verwerking van biodiesel wanneer u een nieuwe biodieselfabriek bouwt of bestaande fabrieken moderniseert. De ultrasone apparaten van Hielscher zijn getest en hebben in installaties wereldwijd bewezen de biodieselopbrengst te verhogen en de bedrijfskosten te verlagen. Dit omvat zowel kleine ondernemers met een productie van 1 miljoen gallon per jaar als industriële biodieselfabrieken met een productie van 45 miljoen gallon per jaar.

In deze instructievideo laten wij u kennismaken met de wetenschappelijke principes waarmee ultrasone biodieselreactoren de biodieselproductie aanzienlijk verbeteren. Ultrasone biodieselreactoren van Hielscher hebben zich bewezen als krachtig hulpmiddel om het biodieselproductieproces te verbeteren. In deze instructievideo gaan wij in op het achterliggende werkingsprincipe en tonen wij verschillende ultrasone opstellingen voor elke productieschaal. Verhoog de efficiëntie en kosteneffectiviteit van uw biodieselproductie en behaal hogere opbrengsten aan hoogwaardige biodiesel met een snelle omzetting. Tegelijkertijd maken ultrasone biodieselreactoren het gebruik van oliën van lage kwaliteit mogelijk, zoals afgewerkte plantaardige oliën of gebruikte bak- en braadvetten, en helpen ze methanol en katalysator te besparen. Dit draagt bij aan een milieuvriendelijke en duurzame biodieselproductie.

Betere reactiekinetiek bij biodiesel verhoogt uw winst

Biodiesel maken uit olie, methanol (of ethanol) en een katalysator is een eenvoudig chemisch proces dat transesterificatie wordt genoemd. De reactiekinetiek van dit proces is echter problematisch. De conventionele transesterificatie van triglyceriden tot vetzuurmethylesters (FAME) en glycerine verloopt langzaam en is onvolledig. Tijdens het omzettingsproces worden niet alle vetzuurketens omgezet in alkylesters (biodiesel). Dit verlaagt uw biodieselopbrengst en -kwaliteit aanzienlijk!

Beter mengen leidt tot een hogere biodieselopbrengst

Het gebruik van conventionele mechanische roersystemen leidt tot een lange omzettingstijd en een lagere biodieselopbrengst.
Olie en methanol zijn niet mengbaar. Om de chemische biodieselreactie te laten plaatsvinden, moet u een methanol-in-olie-emulsie vormen. Hiervoor is ultrasone emulgeerapparatuur nodig in plaats van conventionele mechanische mengers of roerders. Ultrasoon mengen door cavitatie is de meest geavanceerde methode om emulsies met fijne druppels bij hoge debieten te vormen. Kleinere methanoldruppels zorgen voor betere biodiesel, verhogen de reactiesnelheid en vereisen minder overtollige methanol.

Er is een direct verband tussen de grootte van de methanoldruppels en zowel de biodieselopbrengst als de omzettingssnelheid. Dit maakt de ultrasone reactoren van Hielscher tot de meest productieve technologie in de biodieselindustrie. Ultrasone mengreactoren produceren sneller meer hoogwaardige biodiesel.
Het onderstaande diagram toont het volumepercentage afgescheiden glycerine. Na twee seconden sonicatie in een ultrasone reactor van Hielscher krijgt u sneller meer glycerine. Voor elk afzonderlijk glycerinemolecuul dat u produceert, maakt u drie biodieselmoleculen. Dit verbetert uw procescapaciteit en de opbrengst van uw biodieselproductie.

Grafiek van de biodieselopbrengst

Kostenbesparingen door installatie en inbouw achteraf

De installatie van ultrasone reactoren van Hielscher in uw biodieselproceslijn verlaagt ook uw bedrijfskosten. U kunt ultrasone reactoren van Hielscher installeren in kleine batchsystemen voor biodiesel en in grote continue biodieselfabrieken. Wij helpen u graag met de beste installatieopstelling of met het achteraf inbouwen van ultrasone reactoren in uw bestaande biodieselproces.

Minder overtollige methanol in het biodieselproces

Overtollige methanol reageert niet tijdens het omzettingsproces voor biodiesel. Er wordt een overmaat methanol toegevoegd om de chemische reactiekinetiek te verbeteren. De overtollige methanol moet na het biodieselreactieproces worden teruggewonnen. Methanolterugwinning is erg duur, omdat hiervoor veel warmte en vacuüm nodig zijn. Daarom verhoogt alle overtollige methanol uw verwerkingskosten. In veel biodieselfabrieken is het systeem voor de terugwinning van overtollige methanol de duurste processtap.

Het gebruik van ultrasone reactoren van Hielscher vermindert de benodigde overmaat methanol met maximaal 50%. Een stoichiometrische verhouding van 1:4 of 1:4,5 (olie : methanol) is voor de meeste grondstoffen voldoende wanneer u ultrasoon mengen van Hielscher gebruikt.

Maak goede biodiesel uit grondstoffen van slechte kwaliteit

Veel kleine en middelgrote biodieselproducenten verlagen hun kosten door over te stappen op grondstoffen van mindere kwaliteit, zoals dierlijke vetten, gebruikte bakoliën of afgedankte plantaardige oliën. De ultrasone procesintensivering verbetert de omzettingsresultaten voor elke grondstof. Hierdoor wordt het gemakkelijker om biodiesel te produceren die aan ASTM 6751 of EN 14212 voldoet, uit olie met een hoog FFA-gehalte of uit vet of vetachtige stoffen met een hoge viscositeit.

Gebruik minder katalysator bij de productie van biodiesel

De materiaalkosten van de katalysator vormen slechts een zeer klein deel van de biodieselproductiekosten. Net als bij overtollige methanol ontstaan de werkelijke kosten door terugwinning en een lagere glycerinekwaliteit. Ultrasoon mengen in het biodieselproductieproces verbetert de methanol-in-olie-emulgering en genereert meer en kleinere methanoldruppels. Dit leidt tot een betere druppelgrootteverdeling en een efficiënter gebruik van de katalysator. Bovendien verbetert ultrasone cavitatie de chemische massaoverdracht. Daardoor kunt u tot 50% katalysator besparen ten opzichte van afschuifmengers of roerders.

“Ik sta versteld van de manier waarop Hielscher onze biodieselproductie heeft veranderd. Niet alleen verloopt het proces meer continu, maar we besparen ook duizenden op katalysator en tijd. Ik raad dit apparaat ten zeerste aan iedereen aan die een meer continue productiemethode overweegt.” Marcel Steinberg, EECOfuels

Produceer glycerine van hogere kwaliteit

Glycerine is een bijproduct van de biodieselproductie. Een hogere omzettingsgraad en een lager gebruik van overtollige methanol leiden tot een veel snellere chemische omzetting en een scherpere en snellere afscheiding van de glycerine. Om de hierboven beschreven redenen bevat de glycerine minder katalysator en minder monoglyceriden. Dit verlaagt de kosten voor de raffinage van glycerine.

Gebruik minder elektrische energie en minder verwarming

Biodiesel is een groene brandstof. Om groen te zijn, moet de energie die nodig is voor de teelt, oogst en verwerking van biodiesel lager zijn dan de energie die de biodiesel bevat. De installatie van ultrasone mengtechnologie van Hielscher verlaagt de totale energiebehoefte voor de productie van biodiesel. De ultrasone apparaten van Hielscher hebben een uitstekende energie-efficiëntie bij de omzetting van elektriciteit in ultrasoon mengen in de vloeistof. Om 1000 gallon biodiesel te produceren, gebruiken de ultrasone apparaten van Hielscher slechts ongeveer 7 kWh elektriciteit. Dit is veel minder dan het energieverbruik van afschuifmengers of hydrodynamische mengers. Dit verlaagt de jaarlijkse elektriciteitsrekening van uw biodieselfabriek.

Over het algemeen kan de ultrasoon ondersteunde transesterificatie voor biodiesel bij lagere procestemperaturen plaatsvinden. Dit vermindert de benodigde verwarmingsenergie.