Os ultra-sons melhoram a eficiência do processo de biodiesel

Os reactores de mistura ultra-sónicos Hielscher melhoram o seu processo de produção de biodiesel. Ultrasonication produz rendimentos de conversão de transesterificação mais elevados em menos tempo. A mistura ultra-sónica aumenta a capacidade de produção e reduz o uso de metanol e catalisador.

Processamento eficiente de biodiesel

Atualmente, produzir biodiesel não é apenas produzir um combustível renovável. Os produtores de biodiesel devem produzir um biodiesel de alta qualidade com caraterísticas consistentes, independentemente das variações de qualidade da matéria-prima. “Na conjuntura atual, só os produtores de menor custo conseguem produzir combustível com uma margem positiva.” (Bill Babler, da First Capitol Risk Management).
A tecnologia de mistura ultra-sónica da Hielscher oferece-lhe a melhor eficiência de processamento de biodiesel na construção de uma nova fábrica de biodiesel ou na modernização de fábricas existentes. Os dispositivos ultra-sónicos Hielscher são testados e comprovados em instalações em todo o mundo para aumentar o rendimento do biodiesel e reduzir os custos operacionais. Isto inclui pequenas empresas de 1 milhão de galões por ano, bem como instalações industriais de biodiesel de 45 milhões de galões por ano.

Uma melhor cinética de reação do biodiesel aumenta os seus lucros

A produção de biodiesel a partir de óleo, metanol (ou etanol) e um catalisador é um processo químico simples chamado transesterificação. No entanto, a cinética de reação deste processo é problemática. A transesterificação convencional dos triglicéridos em ésteres metílicos de ácidos gordos (FAME) e glicerina é lenta e não é completa. Durante o processo de conversão, nem todas as cadeias de ácidos gordos são transformadas em ésteres alquílicos (biodiesel). Isto reduz significativamente o rendimento e a qualidade do biodiesel!

Uma melhor mistura leva a um maior rendimento de biodiesel

A utilização de sistemas convencionais de agitação mecânica resulta num longo tempo de conversão e num rendimento inferior de biodiesel.
O óleo e o metanol são imiscíveis. Para que a reação química do biodiesel ocorra, é necessário formar uma emulsão de metanol em óleo. Para tal, é necessário equipamento de emulsificação por ultra-sons em vez de misturadores ou agitadores mecânicos convencionais. A mistura cavitacional ultra-sónica é o meio mais avançado para formar emulsões de tamanho fino a grandes caudais. As gotículas de metanol mais pequenas produzem melhor biodiesel, aumentam a velocidade de reação e requerem menos excesso de metanol.

Existe uma relação direta entre o tamanho das gotículas de metanol e o rendimento do biodiesel, bem como a velocidade de conversão. Isto faz com que os reactores ultra-sónicos Hielscher sejam a tecnologia mais produtiva na indústria do biodiesel. Os reactores de mistura ultra-sónicos produzem mais biodiesel de alta qualidade, mais rapidamente.
O diagrama abaixo mostra a percentagem de volume de glicerina separada. Após dois segundos de sonicação num reator ultrassónico Hielscher, obtém-se mais glicerina mais rapidamente. Para cada molécula de glicerina única que você produz, você faz três moléculas de biodiesel. Isso melhora sua capacidade de processo e rendimento de produção de biodiesel.

Poupança de custos com a instalação e reequipamento

A instalação de reactores ultra-sónicos Hielscher na sua linha de processo de biodiesel também reduz os seus custos operacionais. É possível instalar reactores ultra-sónicos Hielscher em pequenos sistemas de biodiesel por lotes e em grandes instalações contínuas de biodiesel. Teremos todo o prazer em ajudá-lo com a melhor configuração de instalação ou com a adaptação de reactores ultra-sónicos ao seu processo de biodiesel existente.

Menos excesso de metanol no processo de biodiesel

O excesso de metanol não reage durante o processo de conversão do biodiesel. É adicionado um excesso de metanol para aumentar a cinética da reação química. O excesso de metanol tem de ser recuperado após o processo de reação do biodiesel. A recuperação do metanol é muito cara, porque requer muito calor e vácuo. Por conseguinte, todo o excesso de metanol aumenta os custos de processamento. Em muitas fábricas de biodiesel, o sistema de recuperação do excesso de metanol é a etapa mais cara do processo.

A utilização de reactores ultra-sónicos Hielscher reduz o excesso de metanol necessário em até 50%. Uma relação estequiométrica de 1:4 ou 1:4,5 (óleo: metanol) é suficiente para a maioria das matérias-primas, quando se utiliza a mistura ultra-sónica Hielscher.

Fazer bom biodiesel a partir de matérias-primas de má qualidade

Muitos produtores de biodiesel de pequena e média dimensão reduzem os seus custos mudando para matérias-primas de menor qualidade, tais como gorduras animais, óleos alimentares usados ou óleos vegetais usados. A intensificação do processo ultrassónico melhora os resultados de conversão para qualquer matéria-prima. Isto facilita a produção de biodiesel em conformidade com as normas ASTM 6751 ou EN 14212 a partir de óleos com elevado teor de AGL ou de gorduras ou massas lubrificantes de elevada viscosidade.

Utilizar menos catalisador no fabrico de biodiesel

Os custos do material catalisador representam apenas uma fração marginal dos custos de produção de biodiesel. Tal como acontece com o excesso de metanol, os verdadeiros custos resultam da recuperação e da qualidade inferior da glicerina. A mistura ultra-sónica no processo de produção de biodiesel melhora a emulsificação de metanol em óleo e gera mais e menores gotículas de metanol. Isto leva a uma melhor distribuição do tamanho das gotículas e a uma utilização mais eficiente do catalisador. Além disso, a cavitação ultra-sónica melhora a transferência de massa química. Como conseqüência, você pode economizar até 50% de catalisador quando comparado com misturadores de cisalhamento ou agitadores.

"Estou espantado com a forma como a Hielscher mudou a maneira como produzimos biodiesel. Não só o processo é mais contínuo, como também poupamos milhares em catalisador e tempo. Sugiro vivamente esta unidade a qualquer pessoa que esteja a considerar um método de produção mais contínuo." Marcel Steinberg, EECOfuels

Produzir glicerina de qualidade superior

A glicerina é um subproduto da produção de biodiesel. Uma taxa de conversão mais elevada e uma menor utilização de metanol em excesso conduzem a uma conversão química muito mais rápida e a uma separação mais nítida e mais rápida da glicerina. Pelas razões acima descritas, a glicerina contém menos catalisador e menos monoglicéridos. Este facto reduz os custos de refinação da glicerina.

Utilizar menos energia eléctrica e menos aquecimento

O biodiesel é um combustível ecológico. Para ser ecológico, a energia necessária para o cultivo, a colheita e o processamento do biodiesel deve ser inferior à energia contida no biodiesel. A instalação da mistura ultra-sónica Hielscher reduz a energia total necessária para a produção de biodiesel. Os dispositivos ultra-sónicos Hielscher têm uma eficiência energética excecional na conversão de eletricidade em mistura ultra-sónica no líquido. Para produzir 1000 galões de biodiesel, os dispositivos ultra-sónicos Hielscher utilizam aproximadamente 7 kWh de eletricidade, apenas. Isto é muito menos do que o consumo de energia de misturadores de cisalhamento ou misturadores hidrodinâmicos. Isto reduz a fatura anual de eletricidade da sua fábrica de biodiesel.

Em geral, a transesterificação do biodiesel assistida por ultra-sons pode funcionar a temperaturas de processo mais baixas. Isto reduz a energia de aquecimento necessária.