biodiesel Production & biodiesel Conversion

Hielscher's Ultrasonic 32MMGY Biodiesel ReactorWanneer u biodiesel maakt, verlagen een trage reactiekinetiek en een slechte massaoverdracht de capaciteit van uw biodieselinstallatie en de opbrengst en kwaliteit van uw biodiesel. Hielscher ultrasone reactoren verbeteren de transesterificatie kinetiek aanzienlijk. Daarom zijn er minder overtollige methanol en minder katalysator nodig voor de biodieselverwerking.

Biodiesel wordt gewoonlijk geproduceerd in batchreactoren waarbij warmte en mechanische menging als energie-input worden gebruikt. Ultrasoon cavitatief mengen is een effectief alternatief voor een betere menging bij commerciële biodieselverwerking. Ultrasone cavitatie levert de nodige activeringsenergie voor de industriële omestering van biodiesel.

 

In deze instructievideo laten we je zien hoe ultrasone biodieselreactoren de biodieselproductie aanzienlijk verbeteren. Hielscher ultrasone biodieselreactoren zijn een krachtig hulpmiddel om het biodieselproductieproces te verbeteren en in deze instructievideo duiken we in het achterliggende werkingsprincipe en laten we verschillende ultrasone opstellingen zien voor elke productieschaal. Verhoog de efficiëntie en kosteneffectiviteit van uw biodieselproductie en produceer hogere opbrengsten biodiesel van hoge kwaliteit binnen een snelle conversie. Tegelijkertijd maken ultrasone biodieselreactoren het gebruik van arme oliën zoals afgewerkte plantaardige oliën of afgewerkt bakvet mogelijk en helpen ze methanol en katalysator te besparen, wat bijdraagt aan een milieuvriendelijke en duurzame biodieselproductie.

Biodieselproductie met Hielscher Sonoreactoren voor meer opbrengst, hogere kwaliteit & capaciteit

Video miniatuur

 

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


3x UIP1000hdT ultrasonicators voor zeer efficiënte biodiesel transesterificatie met behulp van afgewerkte plantaardige oliën, talg of andere oliën.

Ultrasoon mengen verbetert de omzetting van biodiesel, verhoogt de opbrengst en bespaart overtollige methanol en katalysator.

Ultrasoon verbeterde omestering van biodiesel

Bij de productie van biodiesel wordt gewoonlijk een chemische reactie uitgevoerd die transesterificatie wordt genoemd, waarbij een triglyceride (zoals plantaardige olie, dierlijk vet, afgewerkte bakolie) in aanwezigheid van een katalysator reageert met een alcohol (zoals methanol) om biodiesel (methylesters van vetzuren) en glycerol te produceren. Ultrasone reactoren kunnen worden gebruikt om het omesteringsproces op verschillende manieren te verbeteren, wat verschillende voordelen oplevert:

  • Beter mengen: Ultrasone golven kunnen cavitatiebelletjes doen ontstaan die hevig ineenstorten, waardoor het reactiemengsel intens wordt gemengd en geroerd. Dit leidt tot een beter contact tussen de reactanten en de katalysator, waardoor de omestering sneller en vollediger verloopt.
  • Versnelde reactiekinetiek: De hoogenergetische omstandigheden die door ultrasone golven worden gegenereerd, kunnen de reactie activeren, waardoor de reactiesnelheid wordt verhoogd en de reactietijd die nodig is om een bepaald omzettingsniveau te bereiken, wordt verkort. Dit kan resulteren in hogere opbrengsten en lagere kosten.
  • Minder katalysatorgebruik: Ultrasone reactoren kunnen de efficiëntie van het katalysatorgebruik verbeteren door meer actieve sites voor de reactie te bieden. Dit betekent dat er minder katalysator nodig is om hetzelfde omzettingsniveau te bereiken, waardoor de kosten en de milieueffecten dalen.
  • Verbeterde productkwaliteit: Ultrasone reactoren kunnen biodiesel produceren met een lager gehalte aan vrije vetzuren, een hogere zuiverheid en betere koudevloei-eigenschappen. Dit komt door de verbeterde menging en de snellere reactiekinetiek, waardoor de vorming van ongewenste bijproducten en onzuiverheden tot een minimum wordt beperkt.

Deze voordelen van ultrasone biodieselverwerking maken het gebruik van een ultrasone reactoropstelling zeer economisch, aangezien het gebruik van ultrasone reactoren de efficiëntie, snelheid en kwaliteit van de omestering van biodiesel aanzienlijk verbetert. Samenvattend betekent dit dat ultrasoon de omestering tot een economisch en ecologisch duurzamer proces maakt.

Problemen bij het mengen van conventionele biodiesel: De conventionele veresteringsreactie in batchprocessen verloopt meestal traag, en de fasescheiding van de glycerine is tijdrovend en duurt vaak 5 uur of meer.
 
Ultrasone reactoren helpen u uw biodieselproces te versnellen en tegelijkertijd uw biodieselopbrengst en -kwaliteit te verhogen tegen lagere verwerkingskosten!
 

Hielscher ultrasone reactor voor biodieselomestering met superieur procesrendement

Ultrasoonapparaat van industriële kwaliteit UIP2000hdT met flowcel FC2T500k voor inline biodieselverestering en -transsesterificatie.

 

De voordelen van ultrasone omestering van biodiesel

  • Hogere biodieselopbrengsten door betere menging
  • Hogere kwaliteit biodiesel
  • Gebruik zelfs de armste olie als grondstof
  • Continue inline verwerking
  • Minder methanol
  • minder Catalyst
  • Tijdsbesparend door snelle conversie
  • energiebesparend
  • eenvoudige en veilige bediening
  • Robuustheid en weinig onderhoud
  • Hoge prestaties: 24/7 werking onder volle belasting
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

Ultrasonica voor de productie van biodiesel

Biodiesel wordt vaak geproduceerd in batchreactoren. Ultrasone biodieselconversie maakt continue inline verwerking mogelijk. Met ultrasoonverwerking kan een biodieselopbrengst van meer dan 99% worden bereikt. Ultrasone reactoren verkorten de verwerkingstijd van de conventionele batchverwerking van 1 tot 4 uur tot minder dan 30 seconden. Nog belangrijker is dat ultrasoonbehandeling de scheidingstijd terugbrengt van 5 tot 10 uur (bij gebruik van conventionele agitatie) tot minder dan 60 minuten. De ultrasoonbehandeling helpt ook om de benodigde hoeveelheid katalysator met maximaal 50% te verminderen door de verhoogde chemische activiteit in aanwezigheid van cavitatie. Bij gebruik van ultrasone trillingen is ook minder overtollige methanol nodig. Een ander voordeel is de grotere zuiverheid van de glycerine.
 
Ultrasone Biodiesel Productie Stap voor Stap:

  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 gedurende 5 tot 15 seconden inline gesoneerd
  4. glycerine uitvalt of wordt gescheiden met behulp van centrifuges
  5. de omgezette biodiesel wordt gewassen met water

 
Meestal wordt de sonificatie uitgevoerd bij een verhoogde druk (1 tot 3 bar, overdruk) met behulp van een voedingspomp en een regelbare tegendrukklep naast de stromingscel.

Voor industriële omzetting van biodiesel is niet veel ultrasone energie nodig. De werkelijke energiebehoefte kan worden bepaald op laboratoriumschaal met behulp van bijvoorbeeld een ultrasone processor van 1kW zoals de UIP1000hdT. Alle resultaten van dergelijke bench-top proeven kunnen lineair en zonder problemen worden opgeschaald. Indien nodig zijn er ATEX-gecertificeerde ultrasone apparaten beschikbaar, zoals de UIP1000-Exd.

Hielscher levert wereldwijd industriële ultrasone biodieselverwerkingsapparatuur. Met ultrasone processoren tot 16kW vermogen per apparaat zijn er geen grenzen aan de grootte van de biodieselfabriek of de 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%.Ultrasoonverwerking is een doeltreffend middel om de reactiesnelheid en het omzettingspercentage bij de commerciële biodieselproductie te verhogen. De kosten van het ultrasoonproces worden voornamelijk veroorzaakt door de investering in ultrasoonapparatuur, de gebruikskosten en het onderhoud. De uitstekende energie-efficiëntie van de Hielscher ultrasoonapparaten helpt de gebruikskosten te verlagen en daardoor dit proces nog groener te maken. De resulterende kosten voor de ultrasoonbehandeling variëren tussen 0,1ct en 1,0ct per liter (0,4ct tot 1,9ct/gallon) bij gebruik op commerciële schaal.
Lees meer over de procesefficiëntie en economische voordelen van ultrasone biodieselproductie!
 

Verminder de energiebehoefte van uw biodieselproces met ultrasoon mengen!

Ultrasoon mengen verlaagt het specifieke energieverbruik bij de productie van biodiesel en is veel efficiënter dan hydrodynamisch magnetisch mengen en high-shear-mengers.

 

Kleinschalige ultrasone biodieselinstallatie

Ultrasoontechniek kan worden gebruikt voor de omzetting van olie in biodiesel op elke schaal. De afbeelding hieronder toont een kleinschalige opstelling voor de verwerking van 60-70 liter (16 tot 19 gallon). Dit is de typische opstelling voor eerste studies en procesdemonstratie.

Proceskaart met het biodieselproces in batchmodus. Ultrasoon geluid kan de verestering en de transesterificatie aanzienlijk verbeteren.

Ultrasone verestering en transesterificatie kunnen worden uitgevoerd als batch of continu inline proces. Deze grafiek toont het ultrasone batchproces voor de omzetting van biodiesel.

Ultrasone cavitatiereactoren van Hielscher Ultrasonics worden op grote schaal geïnstalleerd in biodieselproductiefaciliteiten voor verbeterde procesefficiëntie, hogere opbrengsten en verlaging van de productiekosten.

3x 1kW ultrasoonapparaten van het model 1000hdT met een ultrasone doorstroomreactor voor een zeer efficiënte omzetting van biodiesel.

Voor een eenvoudige, maar zeer doeltreffende ultrasone biodieselinstallatie hebt u de volgende apparatuur nodig:

  • een ultrasoonapparaat (bv. UIP500hdT of UIP1000hdT) met booster, sonotrode en flowcel
  • 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
Klik hier om uw PDF-versie te downloaden die relevant is voor “Ultrasoon mengen voor de productie van biodiesel”

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone reactoren voor superieure biodieselverwerking

Hielscher Ultrasonics biedt hoogwaardige ultrasone processoren en reactoren, die uw biodieselproductie zullen verbeteren door hogere biodieselopbrengsten, verbeterde biodiesel kwaliteit, kortere verwerkingstijd en lagere productiekosten.

Ultrasone reactoren op kleine en middelgrote schaal voor omestering van biodiesel

Ultrasone transducers UIP500hd (500W), UIP1000hd (1000W) en UIP15000 (1500W) met flowcellen voor continue biodieselverwerking.Voor kleine en middelgrote biodieselproductie tot 9 ton/uur (2900 gal/uur) biedt Hielscher u de UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) en UIP2000hdT (2000 watt) als ultrasone high-shear mixers met doorstroomreactoren voor betrouwbare en efficiënte inline biodieselverwerking. Deze vier ultrasone reactoren zijn zeer compact, gemakkelijk te integreren of achteraf in te bouwen. Ze zijn gebouwd voor zware toepassingen in ruwe omgevingen. Hieronder vindt u aanbevolen reactoropstellingen voor een reeks productiesnelheden.

ton / hr
gal / hr
1x UIP500hdT (500 watt)
00,25-0,5
80-160
1x UIP1000hdT (1000 watt)
00,5-1,0
160-320
1x UIP1500hdT (1500 watt)
00,75-1,5
240-480
1x UIP2000hdT (2000 watt)
1,0-2,0
320-640
2x UIP2000hdT (2000 watt)
2.0 tot 4.0
640 tot 1280
4xUIP1500hdT (1500 watt)
3,0-6,0
960-1920
6x UIP1500hdT (1500 watt)
4,5-9,0
1440-2880
6x UIP2000hdT (2000 watt)
6,0-12,0
1920-3840

Industriële biodieselreactoren met zeer grote doorvoercapaciteit

UIP4000hdT-stroomcel voor inline sonicatie op industriële schaalVoor de industriële verwerking van biodieselproductie-installaties biedt Hielscher de ultrasone homogenisatoren UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), 10000 (10kW) en UIP16000hdT (16kW)! Deze ultrasone verwerkers zijn ontworpen voor de continue verwerking van hoge debieten. De UIP4000hdT, UIP6000hdT en UIP10000 kunnen worden geïntegreerd in standaard zeevrachtcontainers. Als alternatief zijn alle vier de processormodellen verkrijgbaar in roestvrijstalen kasten. Voor een rechtopstaande installatie is minimale ruimte nodig. Hieronder vindt u aanbevolen opstellingen voor typische industriële verwerkingssnelheden.

ton / hr
gal / hr
1x UIP6000hdT (6000 watt)
3,0-6,0
960-1920
3x UIP4000hdT (4000 watt)
6,0-12,0
1920-3840
5x UIP4000hdT (4000 watt)
10,0-20,0
3200-6400
3x UIP6000hdT (6000 watt)
9.0 tot 18.0
2880 tot 5880
3x UIP10000 (10.000 watt)
15,0-30,0
4800-9600
3x UIP16000hdT (16.000 watt)
24,0-48,0
7680-15.360
5x UIP16000hdT
40,0-80,0
12.800-25.600

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik onderstaand formulier om meer informatie aan te vragen over onze ultrasone biodieselprocessoren en reactoren, technische gegevens en prijzen. Wij bespreken graag uw biodieselproces met u en bieden u een ultrasone reactor die aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Industriële ultrasone processor met 16.000 watt vermogen voor een hoge biodieselverwerkingscapaciteit.

De ultrasoonreiniger UIP16000hdT kan 32MMGY biodiesel verwerken.

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 heeft de prestigieuze Frost and Sullivan Technology Innovation of the Year Award ontvangen als erkenning voor de ontwikkeling van nieuwe ultrasoontechnologie voor de productie van biodiesel.
Klik hier om meer te lezen over de Frost and Sullivan Award voor Hielscher Ultrasonics biodieselreactoren!

transveresteringsreactie – De chemische omzetting van biodiesel

Bij de vervaardiging van biodiesel uit plantaardige oliën (bv. soja, canola, jatropha, zonnebloemzaad), algen, dierlijke vetten en afgewerkte spijsoliën worden vetzuren met methanol of ethanol omgezet in methylesters of ethylesters. Glycerine is een onvermijdelijk bijproduct van deze reactie.

Plantaardige oliën en dierlijke vetten zijn triglyceriden die bestaan uit drie ketens van vetzuren, gebonden door een glycerinemolecuul. Triglyceriden zijn esters. Esters zijn zuren, zoals vetzuren, gecombineerd met een alcohol. Glycerine (= glycerol) is een zware alcohol. In het conversieproces worden triglyceride-esters omgezet in alkylesters (= biodiesel) met behulp van een katalysator (loog) en een alcoholreagens, bijv. methanol, wat methamylesters biodiesel oplevert. De methanol vervangt de glycerine. Dit chemische omzettingsproces wordt transesterificatie genoemd.

Na de omestering zakt de glycerine, de zwaardere fase, naar de bodem. Biodiesel, de lichtere fase, drijft bovenop en kan worden gescheiden, bijvoorbeeld door decanters of centrifuges.

Biodieselbereiding

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.

biodiesel Conversion

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

Aangezien de omgezette biodiesel onzuiverheden bevat, moet hij worden gewassen. Voor het wassen wordt water door de biodiesel gemengd. Ultrasoon reinigen kan de vermenging van de biodiesel met het water ten goede komen. Dit vergroot de actieve oppervlakte als gevolg van de verkleining van de druppels. Houd er rekening mee dat zeer intense sonicatie de waterdruppels zodanig kan verkleinen dat een bijna stabiele emulsie wordt gevormd die met speciale middelen (b.v. een centrifuge) moet worden afgescheiden.
 

De video toont de zeer efficiënte emulgering van olie met behulp van een ultrasoonapparaat van het probe-type. De gebruikte ultrasone processor is een Hielscher UP400St ultrasoonapparaat, die ideaal is om middelgrote batches emulsies van hoge kwaliteit te bereiden.

Video: UP400St - 400 Watt Ultrasone Homogenisator

Video miniatuur

 

Biodiesel fabriek voor de productie van biodiesel

Onderstaand stroomschema toont een typische opstelling voor de in-line sonificatie van olie, methanol en katalysator voor de omzetting in biodiesel.
 

Proceskaart met het biodieselproces in continue stroming. Ultrasoon geluid kan de verestering en de transesterificatie aanzienlijk verbeteren.

Ultrasone verestering en omestering kunnen als batch of continu inline proces worden uitgevoerd. De grafiek toont het ultrasone inline-proces voor de omestering van biodiesel (FAME).

 

Continu Biodiesel Verwerking en Scheiding

In een opstelling voor de continue biodieselverwerking en continue scheiding worden de verwarmde olie en de katalysatorpremix continu gemengd met behulp van regelbare pompen. Een inline statische mixer verbetert de homogeniteit van de toevoer naar de ultrasone reactor. Het mengsel van olie en katalysator passeert de flowcel, waar het gedurende ongeveer 5 tot 30 seconden wordt blootgesteld aan ultrasone cavitatie. Een tegendrukventiel wordt gebruikt om de druk in de stromingscel te regelen. Het gesoniseerde mengsel komt bovenaan in de reactorkolom terecht. Het volume van de reactorkolom is zodanig ontworpen dat de retentietijd in de kolom ongeveer 1 uur bedraagt. Gedurende die tijd wordt de omesteringsreactie voltooid. Het gereageerde glycerine/biodieselmengsel wordt naar de centrifuge gepompt waar het wordt gescheiden in de biodiesel- en glycerinefracties. De nabewerking omvat terugwinning van methanol, wassen en drogen en kan ook continu plaatsvinden.

Deze opzet maakt biodieselreactoren, conventionele roerwerken en grote scheidingstanks overbodig.

Biodiesel transveresteringsreactie Speed

De onderstaande diagrammen tonen typische resultaten van de omestering van koolzaadolie (industriële kwaliteit) met natriummethoxide (links) en kaliumhydroxide (rechts). Voor beide proeven werd een controlemonster (blauwe lijn) blootgesteld aan intensieve mechanische menging. De rode lijn vertegenwoordigt het gesoniseerde monster van de identieke formulering met betrekking tot volumeverhouding, katalysatorconcentratie en temperatuur. De horizontale as toont de tijd na respectievelijk het mengen of de sonificatie. De verticale as toont het volume glycerine dat op de bodem is neergeslagen. Dit is een eenvoudige manier om de reactiesnelheid te meten. In beide diagrammen reageert het gesoniseerde monster (rood) veel sneller dan het controlemonster (blauw).
 

Ultrasoon mengen overtreft het conventionele mengen door hogere biodieselopbrengsten en snellere omzetting. Dit voordeel van sonicatie geldt ongeacht de gebruikte katalysator.

Vergelijking tussen ultrasoon (rode grafiek) en conventioneel mengen (blauwe grafiek) voor biodieselproductie – met natriummethoxide (links) en kaliumhydroxide (rechts) als katalysatoren.

 

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.



Literatuur / Referenties


Ultrasoon geluid met hoge prestaties! Hielscher's productassortiment bestrijkt het volledige spectrum van de compacte laboratorium ultrasoonmachine over bench-top units tot full-industriële ultrasoon systemen.

Hielscher Ultrasonics vervaardigt hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar industrieel formaat.


We zullen graag uw proces bespreken.

Laten we contact opnemen.