Ultrasone technologie verbetert efficiëntie biodieselproces

Hielscher ultrasone mengreactoren verbeteren uw biodieselproductieproces. Ultrasoon mengen zorgt voor hogere omzettingsrendementen van transesterificatie in minder tijd. Ultrasoon mengen verhoogt de productiecapaciteit en vermindert het gebruik van methanol en katalysator.

Efficiënte verwerking van biodiesel

Tegenwoordig gaat het bij het maken van biodiesel niet alleen om het maken van een hernieuwbare brandstof. Biodieselproducenten moeten biodiesel van hoge kwaliteit produceren met consistente eigenschappen, ongeacht variaties in de kwaliteit van de grondstof. “In het huidige klimaat zijn alleen de producenten met de laagste kosten in staat om brandstof met een positieve marge te produceren.” (Bill Babler van First Capitol Risk Management).
Hielscher ultrasone mengtechnologie biedt u de beste biodieselverwerkingsefficiëntie bij het bouwen van een nieuwe biodieselfabriek of bij het upgraden van bestaande fabrieken. Hielscher ultrasone apparaten zijn getest en bewezen in wereldwijde installaties om de biodieselopbrengst te verhogen en de operationele kosten te verlagen. Dit geldt zowel voor kleine ondernemers van 1 miljoen gallon per jaar als voor industriële biodieselfabrieken van 45 miljoen gallon per jaar.

Betere reactiekinetiek voor biodiesel verbetert 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 omestering van de triglyceriden tot vetmethylesters (FAME) en glycerine is langzaam en niet volledig. Tijdens het omzettingsproces worden niet alle vetzuurketens omgezet in alkylesters (biodiesel). Dit vermindert de opbrengst en kwaliteit van je biodiesel aanzienlijk!

Beter mengen leidt tot hogere biodieselopbrengst

Het gebruik van conventionele mechanische agitatiesystemen resulteert in een lange omzettingstijd en een lagere biodieselopbrengst.
Olie en methanol zijn niet mengbaar. Om de chemische biodieselreactie te laten plaatsvinden, moet je een methanol-in-olie emulsie vormen. Hiervoor is apparatuur voor ultrasone emulsievorming nodig in plaats van conventionele mechanische mixers of roerders. Ultrasoon cavitatief mengen is de meest geavanceerde manier om emulsies van fijne grootte te vormen bij grote doorstroomsnelheden. Kleinere methanoldruppeltjes maken betere biodiesel, verhogen de reactiesnelheid en vereisen minder overtollig methanol.

Er is een direct verband tussen methanoldruppelgrootte en biodieselopbrengst en omzettingssnelheid. Dit maakt Hielscher ultrasone reactoren tot de meest productieve technologie in de biodieselindustrie. Ultrasone mengreactoren produceren sneller meer biodiesel van hoge kwaliteit.
Het diagram hieronder toont het volumepercentage van de afgescheiden glycerine. Na twee seconden sonicatie in een Hielscher ultrasone reactor krijg je sneller meer glycerine. Voor elke glycerinemolecuul die je produceert, maak je drie biodieselmoleculen. Dit verbetert je procescapaciteit en het rendement van je biodieselproductie.

Kostenbesparingen door installatie en installatie achteraf

De installatie van Hielscher ultrasoonreactoren in uw biodieselproceslijn verlaagt ook uw operationele kosten. U kunt Hielscher ultrasoonreactoren installeren in kleine biodiesel batchsystemen 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 overtollig methanol in biodieselproces

Een teveel aan methanol reageert niet tijdens het biodieselomzettingsproces. Een overmaat aan methanol wordt toegevoegd om de chemische reactiekinetiek te stimuleren. Het teveel aan methanol moet na het biodieselreactieproces worden teruggewonnen. Terugwinning van methanol is erg duur, omdat er veel warmte en vacuüm voor nodig is. Daarom verhoogt al het overtollige methanol de verwerkingskosten. In veel biodieselfabrieken is het terugwinningssysteem voor overtollig methanol de duurste processtap.

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

Goede biodiesel maken van slechte grondstoffen

Veel kleine en middelgrote biodieselproducenten verlagen hun kosten door over te schakelen op grondstoffen van mindere kwaliteit, zoals dierlijke vetten, afgewerkte bak- en braadolie of afgewerkte plantaardige olie. De ultrasone procesintensivering verbetert de conversieresultaten voor elke grondstof. Dit maakt het gemakkelijker om ASTM 6751 of EN 14212-conforme biodiesel te produceren uit olie met een hoog FFA-gehalte of vet of vet met een hoge viscositeit.

Gebruik minder katalysator bij het maken van biodiesel

De materiaalkosten van de katalysator vormen slechts een marginaal deel van de productiekosten van biodiesel. Net als bij het overschot aan methanol, zijn de echte kosten het gevolg van terugwinning en inferieure glycerinekwaliteit. Ultrasoon mengen in het biodieselproductieproces verbetert de methanol-in-olie emulsificatie en genereert meer en kleinere methanoldruppeltjes. Dit leidt tot een betere druppelgrootteverdeling en een efficiënter gebruik van de katalysator. Bovendien verbetert de ultrasone cavitatie de chemische massaoverdracht. Hierdoor kun je tot 50% katalysator besparen in vergelijking met shear mixers of roerders.

"Ik ben verbaasd over hoe Hielscher de manier waarop we biodiesel produceren heeft veranderd. Niet alleen is het proces meer continu, maar we besparen duizenden op katalysator en tijd. Ik raad dit apparaat ten zeerste aan aan iedereen die een meer continue productiemethode overweegt." Marcel Steinberg, EECOfuels

Hogere glycerinekwaliteit produceren

Glycerine is een bijproduct van de biodieselproductie. Een hogere omzettingssnelheid en een lager methanoloverschot 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 raffinagekosten 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 het verbouwen, oogsten en verwerken van biodiesel lager zijn dan de energie die in de biodiesel zit. De installatie van Hielscher ultrasoon mengen verlaagt de totale energie die nodig is voor de productie van biodiesel. Hielscher ultrasone apparaten hebben een uitstekende energie-efficiëntie bij de omzetting van elektriciteit naar ultrasoon mengen in de vloeistof. Om 1000 gallon biodiesel te produceren, gebruiken de Hielscher ultrasone apparaten slechts ongeveer 7 kWh elektriciteit. Dit is veel minder dan het energieverbruik van schuifmengers of hydrodynamische mixers. Dit verlaagt de jaarlijkse elektriciteitsrekening van je biodieselfabriek.

Over het algemeen kan de ultrasoon ondersteunde biodiesel transesterificatie bij lagere procestemperaturen worden uitgevoerd. Dit verlaagt de benodigde verwarmingsenergie.