Producción biodiésel ko ar dätä nt'ot'e mäs xi ngu procesos ne costos
Ar mezcla ar ultrasónica ar tecnología mäs xi ngu pa ar producción biodiésel altamente nt'ot'e xi hño ne ya rentable. Ar cavitación ultrasónica mejora drásticamente ya transferencia masa, reduciendo nja'bu̲ bí costes ar producción ne ar duración ar procesamiento. Ar xkagentho pa, bí xi utilizar aceites ne grasas nts'oki hño (nt'udi, aceites usados) ne da mejora ya ar biodiésel. Hielscher Ultrasonics suministra reactores ar mezcla ultrasónicos robustos ne mar hñets'i rendimiento pa 'na escala producción. Lea mäs: Temu̲ ár producción ar biodiésel bí beneficiará ar ar sonicación!
Njapu'befi ar producción biodiésel ir nge ya ultrasonidos
Biodiésel (éster metílico ácidos grasos, abrev.) FAME) ge ar producto 'nar reacción transesterificación ar materia prima lipídica (triglicéridos, ngu, asete vegetal, aceites ar hñuni usados, grasas animales, asete algas) ne alkol (metanol, etanol) utilizando 'nar catalizador (nt'udi, hidróxido ar potasio KOH).
Ar hñäki: Ja ar conversión convencional biodiésel ir nge ya agitación convencional, jar 'mui inmiscible ga̲tho yoho reactivos ar reacción transesterificación ar asete ne ar alkol conduce ja 'nar tasa transferencia masa deficiente da resulta 'nar producción ar biodiésel ineficiente. Nuna ar ineficiencia bí caracteriza ya largos tiempos reacción, pe̲ts'i proporciones molares ar metanol-aceite, altos requisitos catalizador, altas temperaturas proceso ne altas velocidades agitación. Nuya factores ya mahyoni factores ya coste mi o̲t'e ne fabricación convencional biodiésel da proceso 'nar hmädi.
Ár njäts'i: Ar mezcla ultrasónica emulsiona yá reactivos ya nt'ot'e xi xi hño, ngut'a ne hñets'i'i ya coste, ja modo da ar tsa̲ da mejorar ar nthe aceite-metanol, reducir ya ndu catalizador, reducir ar pa ar reacción ne ar mpat'i reacción. Ar nuna modo, ar ahorran recursos (es decir, productos químicos ne energía), nja'bu̲ komongu ar pa, bí reducen ya costes procesamiento, Gem'bu̲ ya ar biodiésel ne ar rentabilidad ar producción mejoran significativamente. Nuya hechos convierten bí mezcla ar ultrasónica jar tecnología preferida pa fabricación xi hño biodiésel.
Ár nthoni ne ya productores industriales biodiésel confirman ne ar mezcla ultrasónica ge 'nar dets'e na rentable producir biodiésel, 'nehe nu'bu̲ utilizan aceites ne grasas nts'oki hño komongu materia prima. Ar intensificación ar proceso ultrasónico mejora considerablemente ar tasa conversión reduciendo njapu'befi ya exceso metanol ne catalizador, nä'ä permite producir biodiésel da tso̲ni ko ar estándar ya ya especificaciones ASTM D6751 ne jar 14212. (cf. Abdullah et jar el., 2015)

Transesterificación triglicéridos jar biodiésel (FAME) ir nge ya sonicación xta lugar 'nar reacción acelerada ne 'nar dätä nt'ot'e significativamente mar dätä.

Reactor ultrasónico biodiésel UIP2000hdT Pa 'nar dätä nt'ot'e mäs xi ngu ya ar proceso: pe̲ts'i ar rendimientos, xi hño hño ar biodiésel, ar procesamiento xí rápido ne ar reducción costos.
Numerosas ventajas mezcla ultrasónica jar producción biodiésel
Ya reactores mezcla ya ultrasonidos xi integrar ar hingi hembi da jar instalación 'na 'ra'yo, nja'bu ngu adaptar ar ja ya do̲ni ar biodiésel 'bui. Integración 'nar mezclador ultrasónico Hielscher bi pa̲ti 'na instalación biodiésel ja 'nar planta producción mar hñets'i ar rendimiento. Ar facilidad ar instalación, ar robustez ne ar facilidad njapu'befi (hingi ar requiere formación específica pa ar funcionamiento) permiten actualización 'na instalación 'nar planta biodiésel mextha dätä nt'ot'e. Tso̲kwa continuación, bí presentamos resultados científicamente probados ventajas documentadas ya terceros independientes. Ya numero demuestran ar superioridad mezcla ultrasónica biodiésel dige 'na técnica agitación convencional.

Diagrama flujo gi 'ñudi ya pasos producción biodiésel, incluida ar mezcla ultrasónica pa mejorar ar dätä nt'ot'e ar proceso.
Comparación ya dätä nt'ot'e ne ya costes: ultrasonidos hä agitación mecánica
Gholami et jar ar. (2021) presentan jar estudio ár comparativo ya ventajas transesterificación ultrasónica dige ar agitación mecánica (es decir, mezclador ar cuchillas, impulsor, mezclador mar hñets'i cizallamiento).
Costes inversión: Ar procesador ar ultrasónico ne ar reactor UIP16000 xi producir entre 192 ne 384 t biodiésel yá pa ko 'nar huella ho̲ntho 1,2 m x 0,6 m. Jar comparación, pa ar agitación mecánica (MS) bí requiere 'nar reactor xingu mäs dätä nu'bya ar largo ngut'ä ar reacción jar proceso agitación mecánica, nä'ä mi thogi da costo ar reactor aumente significativamente. (cf. Gholami et jar el., 2020)
Mahyoni tramitación: Ya costes procesamiento ar producción biodiésel ultrasónico ge 'nar 7,7% mäs bajos da ya ja ar proceso ar agitación, debido principalmente jar ar zu'we inversión Nxoge jar proceso sonicación. Coste ya productos químicos (catalizador, metanol yá pathe) ge ar hñu ar factor ar coste mäs mahyoni ja ga̲ yoho procesos, ar sonicación ne ar agitación mecánica. Wat'i, Ts'ut'ubi nu'bu ar conversión ultrasónica biodiésel, ya costes ya productos químicos ya significativamente mäs bajos da ya ja ar agitación mecánica. Fracción coste ya productos químicos o̲t'e aproximadamente ar 5% ar coste final ar biodiésel. Nu'bya ar zu'we consumo metanol, hidróxido ya sodio ne ya ácido fosfórico, coste ya productos químicos jar proceso biodiésel ultrasónico ge 'nar 2,2% inferior jar ar ja ar proceso ar agitación mecánica.
Costes energéticos: Energía consumida ya reactor mezcla ultrasónica ar aproximadamente hñu ya 'nandi zu'we nä'ä ar consumida ya agitador ar mecánico. Xí considerable reducción consumo energía ar producto intensa ar micromezcla ne ar reducción ar pa reacción, resultante ar producción ne ar colapso innumerables cavidades, da caracterizan ar fenómeno ar cavitación acústica yá ultrasónica (Gholami et jar el., 2018). 'Nehe, ja ar comparación ko ar agitador convencional, consumo energía pa ya etapas recuperación metanol ne purificación biodiésel Nxoge ar proceso mezcla ultrasónica bí reduce 'nar 26,5% ne 'nar 1,3%, respectivamente. Nuna ar disminución ar da ja ya menores cantidades metanol da ku̲t'i ja nuya yoho columnas destilación jar proceso transesterificación ultrasónica.
Costes eliminación residuos: Tecnología cavitación ultrasónica 'nehe reduce notablemente ar coste ar eliminación residuos. Nuna coste proceso sonicación ar aproximadamente 'nar quinta 'nar xe̲ni ar ja ar proceso ar agitación, nu'bya mahyoni ar disminución ar producción residuos nu'bya 'nar dätä conversión jar reactor ne zu'we yá 'bede ya alkol consumido.
Mäs ungumfädi dige ar conversión ultrasónica biodiésel aceites a partir de posos ar kafe usados.
Respetuoso ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i: Nu'bya ar altísima dätä nt'ot'e Nxoge, ar reducción ar consumo productos químicos, reducción ya requisitos ar energéticos ne ar reducción ya residuos, ar producción biodiésel ya ultrasonidos ar significativamente xí respetuosa ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i nä'ä ya procesos convencionales fabricación biodiésel.
Njäts'i nu'bu – Ya ultrasonidos mejoran ar dätä nt'ot'e producción biodiésel
Ar evaluación científica gi 'ñudi ya claras ventajas mezcla ultrasónica dige ar agitación mecánica convencional pa ar producción biodiésel. Ya ventajas ar procesamiento ultrasónico biodiésel incluyen inversión Nxoge capital, coste Nxoge ar producto, ár hmädi 'mui neto ne ar tasa ja yá 'muise mbo rendimiento. Ar comprobó ne ar importe inversión Nxoge jar proceso cavitación ultrasónica mar inferior jar ar ar ma'ra ja ya aproximadamente 'nar 20,8%. Njapu'befi ya reactores ultrasónicos redujo ya costes ar producto 'nar 5,2% – usando asete canola virgen. Dado ne ar sonicación permite procesar 'nehe aceites usados (nt'udi, aceites ar hñuni usados), ya costes producción xi reducir ar significativamente mäs. Gholami et jar ar. (2021) llegan ár njäts'i nu'bu nä'ä, nu'bya 'nar hmädi nu'bya neto positivo, proceso cavitación ultrasónica ge ar mäs xi hño opción tecnología mezcla pa ar producción biodiésel.
Ndezu̲ ar punto ar thandi técnico, ya efectos mäs mahyoni ar cavitación ultrasónica abarcan ar mahyoni dätä nt'ot'e ja ar proceso ne ar reducción ar pa reacción. Ar formación ne ar colapso numerosas burbujas ar vacío – Conocido komongu cavitación acústica yá ultrasónica – Reducir ar pa reacción ndunthe ya ora jar reactor tanque agitado ma 'ra ya 'na̲te ya mfe̲ts'i jar reactor cavitación ultrasónica. Nuna hingi maa pa residencia permite ar producción biodiésel ja 'nar reactor flujo continuo ko 'nar espacio reducido. Reactor cavitación ultrasónica 'nehe gi 'ñudi efectos beneficiosos dige ya ndu energéticas ne materiales, reduciendo consumo energía jar kasu̲ 'nar tercio ar ar consumido ja 'nar reactor tanque agitado ne ar consumo metanol ne catalizador ja 'nar 25%.
Ndezu̲ ar punto ar thandi bojä, ar inversión Nxoge ar proceso cavitación ultrasónica ar inferior da ar ja ar proceso ar agitación mecánica, debido principalmente reducción kasu̲ ar 50% ne ar 11,6% ar coste ar reactor ne ar coste ar columna destilación metanol , respectivamente. Proceso cavitación ultrasónica 'nehe reduce coste producción biodiésel nu'bya 'nar reducción ar 4% jar consumo asete canola, 'nar me̲ti inversión Nxoge, 'nar 2,2% menos ar consumo productos químicos ne 'nar 23,8% menos ar requisitos 'befi públicos. Bí diferencia ar proceso agitación mecánica, ar procesamiento ultrasónico ge 'nar inversión aceptable nu'bya ár hmädi nu'bya neto positivo, ár zu'we pa amortización ne 'nar dätä tasa ja yá 'muise mbo ja ya rendimiento. 'Nehe ya ventajas tecnoeconómicas asociadas proceso cavitación ultrasónica, ar mäs respetuoso ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i da proceso agitación mecánica. Ar cavitación ultrasónica xta komongu ar nt'uni 'nar reducción 80% ja ya flujos residuos nu'bya ar dätä conversión ja ar reactor ne ar zu'we consumo alkol jar nuna ar proceso. (cf. Gholami et jar el., 2021)

Reactor ultrasónico flujo continuo ko 3 ultrasonidos 1kW modelo 1000hdT pa 'nar conversión biodiésel altamente nt'ot'e xi hño.

Diagrama flujo gi 'ñudi 'nar configuración típica pa 'nar proceso biodiésel asistido ya ultrasonidos. Njapu'befi 'nar reactor ultrasónico mejora drásticamente ya dätä nt'ot'e proceso biodiésel.
Utilice catalizador ár nt'ets'i
Proceso transesterificación ultrasónica ar biodiésel xi demostrado to xi hño utilizando catalizadores alcalinos wa hontho. Ngu, Shinde ne Kaliaguine (2019) compararon dätä nt'ot'e mezcla ultrasónica ne mecánica ar palas utilizando varios catalizadores, tso̲kwa saber, hidróxido ar sodio (NaOH), hidróxido potasio (KOH), (CH3ONa), hidróxido tetrametil amonio ne goho guanidinas (Propil — 2, 3 — diciclohexilo guanidina (PCHG), 1, 3 — diciclohexilo 2 n — octil guanidina (DCOG), 1,1,3,3-tetrametilguanidina (TMG), 1, 3 — difenil guanidina (DPG)). La mezcla ultrasónica (a 35º), como se ha demostrado, es superior para la producción de biodiésel, superando la mezcla mecánica (a 65º) por sus mayores rendimientos y tasa de conversión. Dätä nt'ot'e transferencia masa jar hwähi ultrasonidos mejoró ar tasa reacción transesterificación jar comparación ko ar agitación mecánica. Ar sonicación superó ma agitación mecánica pa nga̲tho ya catalizadores probados. Ár nt'ot'e ar reacción transesterificación ko cavitación ultrasónica ge 'nar 'na ar mpa̲ti energéticamente nt'ot'e xi hño ne ya industrialmente viable pa ar producción biodiésel. 'Nehe ya catalizadores ampliamente utilizados KOH ne NaOH, ga̲ yoho catalizadores guanidina, ar propil — 2, 3 diciclohexilguanidina (PCHG) ne ar 1, 3 — diciclohexilo 2 n — octilguanidina (DCOG), udi alternativos interesantes pa ar conversión biodiésel.
Mootabadi et jar ar. (2010) investigaron ar síntesis biodiésel asistida ya ultrasonidos a partir de asete palma utilizando yá catalizadores ya óxidos metálicos alcalinos komongu ar CaO, ar BaO ne ar SrO. Ar comparó ar nt'ot'e ar catalizador ar síntesis biodiésel asistida ya ultrasonidos ko ar proceso pa mahä'mu̲ agitación magnética, ne bí bí dini da proceso ar ultrasónico mostró 'nar rendimiento 95,2% utilizando BaO ja 'nar pa reacción 60 t'olo ora, ne ar ma'na modo tardaría entre 3 ne 4 ya ora jar proceso agitación convencional. Pa ar transesterificación asistida ya ultrasonidos jar nkohi óptimas, ar necesitaron 60 ya t'olo ora pa da tsoni 'nar rendimiento ar 95% jar comparación ko ya 2 — 4 h ar agitación ar convencional. 'Nehe, ya rendimientos obtenidos ko ya ultrasonidos jar 60 min aumentaron ar 5,5% ma 77,3% utilizando CaO komongu ar catalizadores, ar 48,2% ma 95,2% utilizando SrO komongu ar catalizadores, ne ya 67,3% ma 95,2% utilizando BaO komongu ar catalizadores.

Producción biodiésel utilizando ya 'na'ño guanidinas (3% mol) komongu ar catalizador. (A) reactor discontinuo ar agitación mecánica: (metanol: asete canola) 4:1, temperatura 65ºC; (B) reactor discontinuo ar ultrasonidos: ultrasonido UP200St, (metanol:aceite ar canola) 4:1, 60% ar amplitud EE. UU., temperatura 35ºC. La mezcla impulsada por ultrasonidos supera con creces a la agitación mecánica.
(Estudio ne gráficos: Shinde ne Kaliaguine, 2019)
Reactores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa 'nar procesamiento mäs xi ngu biodiésel
Hielscher Ultrasonics ofrece procesadores ne reactores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa mejorar ar producción biodiésel, nä'ä traduce jar pe̲ts'i rendimientos, mejora ar hño, reducción ar pa procesamiento ne menores costes producción.
Reactores biodiésel t'olo ne mediana escala
Pa ar producción biodiésel tamaño pequeño ne mediano ar asta 9 ton yá h (2900 gal yá h), Hielscher bí ofrece ar UIP500hdT (500 vatios), UIP1000hdT (1000 vatios), UIP1500hdT (1500 vatios)y UIP2000hdT (2000 vatios) Modelos mezcladores ultrasónicos mar hñets'i ar cizallamiento. Nuya goho reactores ultrasónicos ya xi compactos, fáciles ar integrar adaptar. Gi 'bu̲hu̲ construidos pa ja hontho pesado entornos hostiles. Tso̲kwa continuación, encontrará configuraciones ar reactores recomendadas pa 'nar variedad tasas producción.
tonelada yá hr
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gal yá hr
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1 ar pa UIP500hdT (500 vatios) |
0Ar.25 ma 0.5
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Ar 80 ma 160
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1 ar pa UIP1000hdT (1000 vatios) |
0Ar.5 ma 1.0
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Ar 160 ma 320
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1 ar pa UIP1500hdT (1500 vatios) |
0Ar.75 ma 1.5
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Ar 240 ma 480
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1 ar pa UIP2000hdT (2000 vatios) |
Ar 1.0 ma 2.0
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Ar 320 ma 640
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2 ya 'nandi UIP2000hdT (2000 vatios) |
Ar 2.0 ma 4.0
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Ar 640 ma 1280
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4 ya 'nandiUIP1500hdT (1500 vatios) |
Ar 3,0 ma 6,0
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Ar 960 ma 1920
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6 ya 'nandi UIP1500hdT (1500 vatios) |
Ar 4,5 ma 9,0
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Ar 1440 ma 2880
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6 ya 'nandi UIP2000hdT (2000 vatios) |
Ar 6,0 ma 12,0
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Ar 1920 ma 3840
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Reactores industriales biodiésel Nar dätä hño rendimiento
Pa ya do̲ni producción biodiésel procesamiento industrial, Hielscher ofrece ar UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), UIP10000 (10 kW) y UIP16000hdT (16kW) Homogeneizadores ultrasónicos! Nuya procesadores ultrasónicos gi 'bu̲hu̲ diseñados pa ar procesamiento continuo caudales ar dätä. Ya UIP4000hdT, UIP6000hdT ne UIP10000 ar xi integrar jar contenedores carga marítima estándar. Alternativamente, ya goho modelos procesadores gi 'bu̲hu̲ da 'mui jar gabinetes asero inoxidable. 'Nar instalación vertical requiere 'nar espacio mínimo. Tso̲kwa continuación encontrará ya configuraciones recomendadas pa ya tasas ar procesamiento industrial típicas.
tonelada yá hr
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gal yá hr
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1 x UIP6000hdT (6000 vatios) |
Ar 3,0 ma 6,0
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Ar 960 ma 1920
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3 ya 'nandi UIP4000hdT (4000 vatios) |
Ar 6,0 ma 12,0
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Ar 1920 ma 3840
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5 ya 'nandi UIP4000hdT (4000 vatios) |
Ar 10,0 ma 20,0
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Ar 3200 ma 6400
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3 x UIP6000hdT (6000 vatios) |
Ar 9,0 ma 18,0
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Ar 2880 ma 5880
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3 ya 'nandi UIP10000 (10.000 vatios) |
Ar 15,0 ma 30,0
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Ar 4800 ma 9600
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3 ya 'nandi UIP16000hdT (16.000 vatios) |
Ar 24,0 ma 48,0
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Ar 7680 ma 15360
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5 ya 'nandi UIP16000hdT |
Ar 40,0 ma 80,0
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Ar 12800 ma 25600
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Bibliografía yá Referencias
- 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.
- Abdullah, C. S.; Baluch, Nazim; Mohtar, Shahimi (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi 77, 2015.
- Ramachandran, K.; Suganya, T.; Nagendra Gandhi, N.; Renganathan, S.(2013): Recent developments for biodiesel production by ultrasonic assist transesterification using different heterogeneous catalyst: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 22, 2013. 410-418.
- Shinde, Kiran; Serge Kaliaguine (2019): A Comparative Study of Ultrasound Biodiesel Production Using Different Homogeneous Catalysts. ChemEngineering 3, No. 1: 18; 2019.
- Leonardo S.G. Teixeira, Júlio C.R. Assis, Daniel R. Mendonça, Iran T.V. Santos, Paulo R.B. Guimarães, Luiz A.M. Pontes, Josanaide S.R. Teixeira (2009): Comparison between conventional and ultrasonic preparation of beef tallow biodiesel. Fuel Processing Technology, Volume 90, Issue 9, 2009. 1164-1166.
- Hamed Mootabadi, Babak Salamatinia, Subhash Bhatia, Ahmad Zuhairi Abdullah (2010): Ultrasonic-assisted biodiesel production process from palm oil using alkaline earth metal oxides as the heterogeneous catalysts. Fuel, Volume 89, Issue 8; 2010. 1818-1825.
Datos da Bale ar penä ga pädi
Producción biodiésel
Ar biodiésel ar produce nu'bu̲ ya triglicéridos ar convierten jar éster metílico graso mpe̲fi (FAME) a través de 'nar reacción química conocida komongu ar transesterificación. Ya triglicéridos ya glicéridos ya da ar glicerol bí esterifica ko ácidos ar cadena xi maki, conocidos komongu ácidos grasos. Nuya ácidos grasos gi 'bu̲hu̲ abundantemente 'bui ar asete vegetal ne ya grasas animales. Nxoge ar reacción transesterificación, ya triglicéridos 'bui ja ar materia prima (nt'udi, aceites vegetales, aceites ar hñuni usados wa grasas animales) reaccionan jar 'bu̲i 'nar catalizador (nt'udi, hidróxido potasio wa hidróxido sodio) ko 'nar alkol primario (nt'udi, metanol). Reacción transesterificación ar biodiésel, ja ya ésteres ya alquilo o̲t'e a partir de materia prima ar asete vegetal wa ar grasa animal. Dado da biodiésel ar tsa̲ da producir ar a partir de 'na'ño nt'ot'e primas, komongu ar aceites vegetales vírgenes, aceites vegetales usados, aceites ar fritura usados, grasas animales komongu ar sebo ne kor nde̲ga cerdo, yá 'bede ya ácidos grasos xi hño (AGL) tsa̲ da variar xingu. Porcentaje ácidos grasos xi hño ja ya triglicéridos ge 'nar factor crucial da influye drásticamente proceso producción biodiésel ne ja ya biodiésel ar resultante. 'Nar Nar dätä hño yá 'bede ya ácidos grasos xi hño tsa̲ da interferir ar proceso conversión ne deteriorar ar hño final ar biodiésel. Principal ar hñäki ar ne ya ácidos grasos xi hño (AGL) reaccionan ko ya catalizadores alcalinos, nä'ä xta lugar bí formación ar jabón. 'Mefa, ar formación jabón causa hñäki separación glicerol. Ir ya nt'ot'e primas da contienen altas cantidades FFA requieren su da mayoría 'nar nt'ot'e previo (ar llamada reacción ar esterificación), Nxoge ar nuna ya FFA ar transforman jar ésteres. Ar ultrasonicación promueve ambas ar reacciones, ar transesterificación ne ar esterificación.
Mäs ungumfädi dige ar esterificación catalizada ya ácido asistida ya ultrasonidos ne ar transesterificación catalizada ya bases aceites ne grasas 'be̲nte jar biodiésel mextha ar hño.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento ma partir ar laboratorio Pa tamaño industrial.