Hielscher Echografietechniek

biodiesel Production & transveresteringsreactie

Wanneer u biodiesel, trage reactie kinetiek en de arme massa-overdracht te maken zijn het verlagen van uw biodieselfabriek capaciteit en uw biodiesel opbrengst en kwaliteit. Hielscher ultrasone reactoren verbetering van de transveresteringsreactie kinetiek aanzienlijk. Dus lagere overmaat methanol en minder katalysator vereist voor biodiesel verwerking.

biodiesel is gewoonlijk geproduceerd in batch reactors met behulp van warmte en mechanische menging als energie-input. Ultrasone cavitatie mixen is een effectief alternatief betekent een betere menging in commerciële biodiesel verwerking te bereiken. Ultrasone cavitatie de nodige activeringsenergie voor de industriële verestering biodiesel.

Transesterificatie (Chemische Conversie naar biodiesel)

Vervaardigen biodiesel uit plantaardige oliën (bijvoorbeeld soja, canola, Jatropha, zonnebloempitten of zeewier) Of dierlijke vetten, omvat de base-gekatalyseerde transesterificatie van vetzuren met methanol of ethanol in het overeenkomstige methylesters of ethylesters verkregen. Glycerine is een onvermijdelijk bijproduct van deze reactie.

Plantaardige oliën, dierlijke vetten zijn triglyceriden bestaat uit drie ketens van vetzuren gebonden aan een glycerol molecuul. Triglyceriden zijn esters. Esters zijn zuren, zoals vetzuren, in combinatie met een alcohol. Glycerine (= glycerol) is een zware alcohol. In het conversieproces triglyceride-esters worden omgezet in alkylesters (= biodiesel) onder toepassing van een katalysator (loog) en een alcohol reagens, b.v. methanol, die oplevert methylesters biodiesel. De methanol vervangt de glycerine.

de glycerine – de zwaardere fase – zal zinken naar de bodem. biodiesel – de lichtere fase – drijft boven en gescheiden kunnen worden, b.v. door karaffen of centrifuges. Deze conversie proces heet omestering.

De conventionele veresteringsreactie in batchverwerking neigt traagEn fasescheiding van de glycerine is tijdrovend, vaak met 5 uur of meer.

Ultrasonics voor Biodiesel Processing

Tulsa Biobrandstoffen_fabrikant

“We zijn erg blij met apparatuur en service Hielscher's geweest en we hebben zeker de intentie met inbegrip van de Hielscher ultrasone technologie in al onze toekomstige inspanningen.”

Todd Stephens, Tulsa Biobrandstoffen

Tegenwoordig is biodiesel voornamelijk geproduceerd in batch-reactoren. Ultrasone biodiesel verwerking maakt de continue inline verwerking. Ultrasone trillingen kan het bereiken van een biodiesel opbrengst van meer dan 99%. ultrasone reactoren verminderen de verwerkingstijd van de conventionele 1-4 uur batchverwerking minder dan 30 seconden. Belangrijker, ultrasone trillingen reduceert de scheiding van 5 tot 10 uur (met gebruikelijke agitatie) tot minder dan 60 minuten. De ultrasone trillingen heeft ook helpen verminderen tot vereiste hoeveelheid katalysator tot 50% als gevolg van de toegenomen chemische activiteit in de aanwezigheid van cavitatie (zie ook sonochemistry). Bij gebruik van ultrasone trillingen van de hoeveelheid overmaat methanol vereist verminderd, ook. Een ander voordeel is de resulterende toename van de zuiverheid van de glycerine.

Ultrasone verwerking van biodiesel omvat de volgende stappen:

  1. de plantaardige olie of dierlijk vet wordt gemengd met methanol of ethanol (die methylesters maakt) (ethyl esters) en natrium- of kalium methoxide of hydroxide
  2. het mengsel wordt verhit, b.v. schommelde tussen 45 en 65degC
  3. het verwarmde mengsel wordt gesoniceerde inline 5 tot 15 seconden
  4. glycerine uitvalt of wordt gescheiden met behulp van centrifuges
  5. de omgezette biodiesel wordt gewassen met water

Meestal is de ultrasoonapparaat is uitgevoerd bij een verhoogde druk (1 tot 3 bar, overdruk) met een voedingspomp en een regelbare terugslagklep naast de stromingscel.

Industriële biodiesel verwerken heeft niet veel ultrasone energie nodig hebben. De bovenstaande tabel toont typische vermogenseisen voor verschillende stroomsnelheden. De werkelijke energiebehoefte kan worden bepaald met een 1kW ultrasone processor in bench-top schaal. Alle resultaten uit deze bench-top trials kan zijn opgeschaald gemakkelijk. Indien nodig, FM en ATEX-gecertificeerde ultrasone apparaten beschikbaar zijn, zoals de UIP1000-Exd.

Hielscher levert industriële ultrasone biodiesel apparatuur, wereldwijd. Met ultrasone verwerkers van maximaal 16kW vermogen per enkel apparaat, Is er geen limiet in biodieselfabriek grootte of verwerkingscapaciteit.

Kosten van Ultrasonic Biodiesel Manufacturing

(Klik voor grotere weergave!) De totale energie-efficiëntie is van belang bij het maken van biodiesel. De efficiëntie beschrijft hoeveel van het vermogen wordt overgebracht van de stekker in de olie / methanol mengsel. Onze ultrasone reactoren hebben een totaal rendement van meer dan 80%.Ultrasone trillingen is een effectief middel voor het vergroten reactiesnelheid en conversiepercentage in de commerciële biodiesel verwerking. Ultrasone verwerking kosten vloeien voornamelijk voort uit de investering
voor ultrasone apparatuur, nutsvoorzieningen en onderhoud. De uitmuntende energie-efficiëntie (klikt diagram rechts) Van Hielscher ultrasone apparatuur draagt ​​bij aan het nut kosten te verlagen en door deze te maken dit proces nog groener. De resulterende kosten voor de ultrasone trillingen variëren 0.1ct en 1.0ct per liter (0.4ct naar 1.9ct / gallon) als gebruikt in commerciële schaal. Voor meer informatie over ultrasone verwerkingskosten, klik dan hier.

Frost & Sullivan Technologische Innovatie van het Jaar

De vorst & Sullivan European Technology Innovation of the Year Award in Biodiesel technologie voor de verwerking gaat naar Hielscher Ultrasonics in de erkenning van de ontwikkeling van de onderneming van nieuwe ultrasoon technologie voor bio-diesel productie.

Hielscher Ultrasonics ontving de prestigieuze Frost & Sullivan Technology Innovation of the Year Award in de erkenning van de ontwikkeling van de onderneming van nieuwe ultrasoon technologie voor bio-diesel productie. Klik hier om meer te lezen.

Vraag meer informatie!

Gebruik het onderstaande formulier, als u aanvullende informatie over het gebruik van echografie in de commerciële conversie van biodiesel te vragen.









Let op onze Privacybeleid.


Biodiesel Small Scale Ultrasone trillingen Setup

Single Tank Setup voor Ultrasonic Biodiesel omesteringstijd - Ultrasonic Conversie van biodiesel kan worden uitgevoerd in een schaal.Ultrasone trillingen kunnen worden toegepast voor de omzetting van olie in biodiesel op elke schaal. De foto rechts (Klik voor grotere weergave!) toont een kleinschalige installatie voor de verwerking van 60-70L (16 tot 19 gallons). Dit is de typische setup voor de eerste studies en proces demonstratie.

Deze opstelling bestaat uit de volgende onderdelen:

  • een 500 watt of 1.000 watt ultrasone inrichting (20 kHz) met booster, sonotrode en stroomcel
  • power meter voor meting kracht en energie
  • 80L verwerkingstank (kunststof, bijvoorbeeld HDPE)
  • verwarmingselement (1 tot 2 kW)
  • 10L katalysator voormengtank (kunststof, bijvoorbeeld HDPE)
  • katalysator voormenger (roerder)
  • pomp (centrifuge, mono- of versnelling) ca. 10 tot 20L / min bij 1-3 barg
  • terugslagklep voor het instellen van de druk in de stromingscel
  • drukmeter voor het meten toevoerdruk

Voorbereiding

Kaliumhydroxide (0,2 tot 0,4 kg, katalysator) wordt opgelost in ca. 8.5L methanol in de katalysator vooraf mengtank. Dit vereist roeren van de katalysator premix. De verwerkingstank wordt gevuld met 66L plantaardige olie. De olie wordt verwarmd door het verwarmingselement 45 tot 65degC.

Verwerken

Wanneer de katalysator volledig in de methanol wordt opgelost, wordt de katalysator premix gemengd met de verwarmde olie. De pomp voert het mengsel om de stromingscel. Via de terugslagklep wordt de druk ingesteld op 1 tot 3barg (15 tot 45psig). Recirculatie door de ultrasone biodiesel reactor moet gedurende ongeveer. 20 minuten. Gedurende deze tijd wordt de olie omgezet in biodiesel. Hierna kan de pomp en de ultrasone uitgeschakeld. Glycerine (zwaardere fase) zal scheiden van biodiesel (lichtere fase). De scheiding ca. 30 tot 60 minuten. Wanneer de scheiding is voltooid, kan de glycerine worden afgevoerd.

biodiesel Wassen

Als de geconverteerde biodiesel bevat onzuiverheden, wassen is vereist. Voor het wassen wordt het water gemengd in de biodiesel. Ultrasone trillingen kan het mengen van de biodiesel met het water ten goede komen. Dit verhoogt de actieve oppervlakte als gevolg van de druppelgrootte vermindering (zie: ultrasoon emulgeren). Verhelpen, dat heel intens ultrasoonapparaat kan het water druppeltjes met een afmeting, die een nagenoeg stabiele emulsie wordt gevormd die speciale middelen nodig (bijvoorbeeld centrifuge) te scheiden.

Biodiesel fabriek voor de productie van biodiesel

Onderstaande stroomdiagram toont een typische opstelling voor het in-line ultrasoonapparaat van olie voor de omzetting in biodiesel. Klik op de grafiek voor een grotere weergave te krijgen.

Klik voor grotere weergave! Continu Biodiesel Processing Flow-Chart Met behulp van ultrasone cavitatie Mengen - Ultrasonic conversie van biodiesel kan worden uitgevoerd in een schaal.

Continu Biodiesel Verwerking en Scheiding

In een setup voor de continu biodiesel verwerken en continu scheidenDe verwarmde olie en de katalysator voormengsel worden gemengd continu via instelbare pompen. Een inline statische menger verbetert de homogeniteit van de voeding naar de ultrasone reactor. Het olie / katalysatormengsel passeert de stroom cel, waar het wordt blootgesteld aan ultrasone cavitatie voor ca. 5-30 seconden. Een terugslagklep wordt gebruikt om de druk in de stromingscel regelen. De gesoniceerd mix komt de reactor kolom aan de top. Het volume van de kolom reactor is ontworpen om ca verkregen. 1 uur verblijftijd in de kolom. Gedurende die tijd, de transveresteringsreactie voltooid. Het omgezette glycerine / biodiesel mengsel gepompt naar de centrifuge, waar het wordt gescheiden in de biodiesel en glycerine fracties. Nabewerking omvat methanol herstel, wassen en drogen en continu kan worden uitgevoerd, ook.

deze opzet elimineert biodiesel reactor batchesConventionele roerwerken en grote separator tanks.

Biodiesel transveresteringsreactie Speed

De afbeeldingen hieronder tonen de typische resultaten van de transveresteringsreactie van koolzaadolie (industriële kwaliteit) met natriummethoxide (links) en kaliumhydroxide (rechts). Voor beide proeven een controlemonster (blauwe lijn) werd blootgesteld aan intense mechanische menging. De rode lijn geeft het gesoniceerd monster van de identieke formulering met betrekking tot volumeverhouding, katalysatorconcentratie en temperatuur. De horizontale as geeft de tijd na het mengen of sonicatie resp. De verticale as toont de hoeveelheid glycerine die zich op de bodem. Dit is een eenvoudige manier van het meten van de reactiesnelheid. In beide schema's, de gesoniceerd monster (rood) reageert veel sneller dan de controlemonster (blauw).

Biodiesel uit koolzaadolie met behulp van natriummethoxide - omestering Speed ​​Diagram Biodiesel uit koolzaadolie gebruik Kaliumhydroxide - omestering Speed ​​Diagram

Links voor Biodiesel Supplies

Klik hier voor links naar leveranciers van pompen en tanks voor de biodiesel industrie.

Chemische en veiligheidsinformatie

Lees de onderstaande informatie zorgvuldig, tot complicaties en nadelige gevolgen voor de gezondheid te voorkomen.

biodiesel Chemicals

Methanol is giftig. Het kan zenuw verslechtering veroorzaken als gevolg van langdurig gebruik. Het kan worden geabsorbeerd door de huid, ook. Voor spatten in de ogen kan leiden tot blindheid en Methanol kan fataal zijn als ze worden ingeslikt. Om deze reden nemen de nodige voorzorgen bij het omgaan met Methanol. Het wordt aanbevolen om een ​​goede gasmasker, een schort en rubberen handschoenen te gebruiken.

Kaliumhydroxide (KOH) is giftig en veroorzaakt brandwonden bij contact. Goede ventilatie is nodig.

Zorg ervoor dat de werkruimte is royaal en grondig geventileerd om rook te laten ontsnappen. Vapor cartridge gasmaskers zijn niet effectief tegen methanol dampen. Een aangevoerde luchtsysteem (OWPA — Ademhalingsapparaat Apparatus) geeft betere bescherming tegen methanol dampen.

Biodiesel en rubberen onderdelen

Lopen op 100% biodiesel voor langere tijd kunnen complicaties bevochtigde rubberen onderdelen (pomp, slangen, O-ringen) van de motor. Vervanging door stalen onderdelen of zware rubber kan elimineren dit probleem. Als alternatief kunt u ca. mengen. 25% conventionele (fossiele) diesel in je biodiesel om complicaties te voorkomen.

biodiesel

Biodiesel, zoals koolzaadolie-methylester (RME) is een hernieuwbare en biologisch afbreekbare brandstof. Biodiesel heeft een aantal voordelen ten opzichte van rechte plantaardige olie (SVO). Het vereist geen motor conversie of brandstof systeem wijziging van biodiesel draaien op conventionele dieselmotoren. Biodiesel wordt vaak toegevoegd aan het verkocht pompen vandaag petrodiesel om de gladheid van de zuivere verhogen Ultra-Low Sulphur Diesel (ULSD), Hetgeen voordelig omdat Biodiesel heeft bijna geen zwavel.