Ультразвук повышает эффективность производства биодизеля

Ультразвуковые смесительные реакторы Hielscher улучшают процесс производства биодизеля. Обработка ультразвуком обеспечивает более высокий выход продуктов переэтерификации за меньшее время. Ультразвуковое смешивание увеличивает производственную мощность и снижает расход метанола и катализатора.

Эффективное производство биодизеля

Сегодня производство биодизеля означает не только получение возобновляемого топлива. Производители биодизеля должны выпускать высококачественный биодизель со стабильными характеристиками независимо от колебаний качества сырья. «В нынешних условиях только производители с наименьшими затратами могут выпускать топливо с положительной маржой». (Билл Баблер из First Capitol Risk Management).
Технология ультразвукового смешивания Hielscher обеспечивает наилучшую эффективность производства биодизеля при строительстве нового завода или модернизации существующих предприятий. Ультразвуковые устройства Hielscher прошли испытания, и их способность повышать выход биодизеля и снижать эксплуатационные затраты подтверждена на установках по всему миру. Это относится как к небольшим предприятиям мощностью 1 миллион галлонов в год, так и к промышленным заводам по производству биодизеля мощностью 45 миллионов галлонов в год.

В этом обучающем видео мы знакомим вас с научными основами того, как ультразвуковые реакторы для биодизеля значительно улучшают его производство. Ультразвуковые реакторы Hielscher зарекомендовали себя как эффективный инструмент совершенствования процесса производства биодизеля. В этом видео мы подробно рассматриваем принцип их работы и показываем различные ультразвуковые установки для любого масштаба производства. Повышайте эффективность и экономичность производства биодизеля и получайте больший выход высококачественного продукта за счёт быстрого превращения сырья. При этом ультразвуковые реакторы позволяют использовать низкокачественные масла, такие как отработанные растительные масла и использованные кулинарные жиры, а также сокращать расход метанола и катализатора, способствуя экологичному и устойчивому производству биодизеля.

Улучшение кинетики реакции производства биодизеля повышает вашу прибыль

Получение биодизеля из масла, метанола (или этанола) и катализатора – простой химический процесс, называемый переэтерификацией. Однако кинетика реакции этого процесса представляет проблему. Традиционная переэтерификация триглицеридов в метиловые эфиры жирных кислот (FAME) и глицерин протекает медленно и не до конца. В процессе конверсии не все цепи жирных кислот превращаются в алкиловые эфиры (биодизель). Это существенно снижает выход и качество вашего биодизеля!

Лучшее смешивание повышает выход биодизеля

Использование традиционных механических систем перемешивания приводит к длительному времени конверсии и более низкому выходу биодизеля.
Масло и метанол не смешиваются. Для протекания химической реакции получения биодизеля необходимо сформировать эмульсию метанола в масле. Для этого требуется оборудование для ультразвукового эмульгирования вместо традиционных механических смесителей или мешалок. Ультразвуковое кавитационное смешивание – самый передовой способ получения мелкодисперсных эмульсий при больших расходах. Более мелкие капли метанола позволяют получать более качественный биодизель, увеличивают скорость реакции и требуют меньшего избытка метанола.

Между размером капель метанола и выходом биодизеля, а также скоростью конверсии существует прямая связь. Благодаря этому ультразвуковые реакторы Hielscher являются самой производительной технологией в биодизельной промышленности. Ультразвуковые смесительные реакторы быстрее производят больше высококачественного биодизеля.
На приведённой ниже диаграмме показана объёмная доля отделившегося глицерина в процентах. После двух секунд обработки ультразвуком в ультразвуковом реакторе Hielscher вы быстрее получаете больше глицерина. На каждую полученную молекулу глицерина образуются три молекулы биодизеля. Это повышает производительность вашего процесса и выход биодизеля.

График выхода биодизеля

Снижение затрат благодаря установке и модернизации

Установка ультразвуковых реакторов Hielscher в вашу технологическую линию производства биодизеля также снижает эксплуатационные затраты. Ультразвуковые реакторы Hielscher можно устанавливать в небольших системах периодического производства биодизеля и на крупных заводах непрерывного производства биодизеля. Мы будем рады помочь вам подобрать наилучшую схему установки или оснастить ваш существующий процесс производства биодизеля ультразвуковыми реакторами.

Меньший избыток метанола в процессе производства биодизеля

Избыточный метанол не вступает в реакцию в процессе конверсии при производстве биодизеля. Избыток метанола добавляют для ускорения химической реакции. После завершения реакции получения биодизеля избыточный метанол необходимо извлечь. Извлечение метанола обходится очень дорого, поскольку требует большого количества тепла и создания вакуума. Поэтому весь избыточный метанол увеличивает ваши затраты на переработку. На многих заводах по производству биодизеля извлечение избыточного метанола является самым дорогостоящим этапом процесса.

Использование ультразвуковых реакторов Hielscher позволяет сократить необходимый избыток метанола на величину до 50%. При использовании ультразвукового смешивания Hielscher для большинства видов сырья достаточно стехиометрического соотношения 1:4 или 1:4,5 (масло : метанол).

Производите качественный биодизель из низкокачественного сырья

Многие малые и средние производители биодизеля снижают затраты, переходя на сырьё более низкого качества, например животные жиры, использованные кулинарные масла или отработанные растительные масла. Ультразвуковая интенсификация процесса улучшает результаты конверсии для любого сырья. Это облегчает получение биодизеля, соответствующего ASTM 6751 или EN 14212, из масла с высоким содержанием свободных жирных кислот (FFA), высоковязкого жира или высоковязкой жировой массы.

Используйте меньше катализатора при производстве биодизеля

Затраты на сам катализатор составляют лишь незначительную долю затрат на производство биодизеля. Как и в случае с избыточным метанолом, основные затраты связаны с извлечением и более низким качеством глицерина. Ультразвуковое смешивание в процессе производства биодизеля улучшает эмульгирование метанола в масле и создаёт больше капель метанола меньшего размера. Это улучшает распределение капель по размерам и повышает эффективность использования катализатора. Кроме того, ультразвуковая кавитация улучшает массоперенос при химической реакции. В результате вы можете сэкономить до 50% катализатора по сравнению со сдвиговыми смесителями или мешалками.

«Меня поражает, как Hielscher изменил наш способ производства биодизеля. Процесс не только стал более непрерывным, но мы также экономим тысячи на катализаторе и экономим время. Я настоятельно рекомендую это устройство всем, кто рассматривает более непрерывный метод производства». Марсель Штайнберг, EECOfuels

Получайте глицерин более высокого качества

Глицерин – побочный продукт производства биодизеля. Более высокая степень конверсии и использование меньшего избытка метанола приводят к значительно более быстрому химическому превращению и более чёткому и быстрому отделению глицерина. По описанным выше причинам глицерин содержит меньше катализатора и моноглицеридов. Это снижает затраты на очистку глицерина.

Используйте меньше электроэнергии и меньше тепла для нагрева

Биодизель – экологичное топливо. Чтобы он был экологичным, энергия, необходимая для выращивания и сбора сырья и производства биодизеля, должна быть меньше энергии, содержащейся в биодизеле. Установка оборудования для ультразвукового смешивания Hielscher снижает общую потребность в энергии для производства биодизеля. Ультразвуковые устройства Hielscher обладают выдающейся энергоэффективностью при преобразовании электроэнергии в ультразвуковое смешивание в жидкости. Для производства 1000 галлонов биодизеля ультразвуковые устройства Hielscher потребляют всего около 7 kWh электроэнергии. Это значительно меньше энергопотребления сдвиговых или гидродинамических смесителей. Это снижает ежегодные расходы вашего завода по производству биодизеля на электроэнергию.

Как правило, переэтерификация при производстве биодизеля с применением ультразвука может протекать при более низких температурах процесса. Это снижает потребность в энергии для нагрева.