Ultraljud förbättrar biodieselprocessens effektivitet

Hielschers ultraljudsreaktorer för blandning förbättrar din produktionsprocess för biodiesel. Ultraljudsbehandling ger högre omvandlingsutbyte vid transesterifiering på kortare tid. Ultraljudsblandning ökar produktionskapaciteten och minskar förbrukningen av metanol och katalysator.

Effektiv biodieselproduktion

I dag handlar biodieseltillverkning inte bara om att framställa ett förnybart bränsle. Biodieselproducenter måste framställa biodiesel av hög kvalitet med jämna egenskaper, oavsett variationer i råvarukvaliteten. ”Under rådande förhållanden kan endast producenterna med de lägsta kostnaderna producera bränsle med positiv marginal.” (Bill Babler på First Capitol Risk Management).
Hielschers teknik för ultraljudsblandning ger dig den bästa effektiviteten i biodieselproduktionen när du bygger en ny biodieselanläggning eller uppgraderar befintliga anläggningar. Hielschers ultraljudsapparater har testats och bevisats öka biodieselutbytet och sänka driftskostnaderna i installationer världen över. Dessa omfattar såväl små företag som producerar 1 miljon gallon per år som industriella biodieselanläggningar som producerar 45 miljoner gallon per år.

I den här instruktionsvideon presenterar vi de vetenskapliga principerna bakom hur ultraljudsreaktorer för biodiesel avsevärt förbättrar biodieselproduktionen. Hielscher ultraljudsreaktorer för biodiesel är ett etablerat och kraftfullt verktyg för att förbättra produktionsprocessen för biodiesel. I videon går vi igenom funktionsprincipen och visar olika ultraljudskonfigurationer för alla produktionsskalor. Öka effektiviteten och kostnadseffektiviteten i er biodieselproduktion och uppnå större utbyte av högkvalitativ biodiesel genom snabb omvandling. Samtidigt gör ultraljudsreaktorer för biodiesel det möjligt att använda oljor av låg kvalitet, såsom vegetabiliska spilloljor eller förbrukat matlagningsfett, och bidrar till att minska förbrukningen av metanol och katalysator, vilket främjar en miljövänlig och hållbar biodieselproduktion.

Bättre reaktionskinetik för biodiesel ökar din vinst

Att framställa biodiesel av olja, metanol (eller etanol) och en katalysator är en enkel kemisk process som kallas transesterifiering. Processens reaktionskinetik är dock problematisk. Konventionell transesterifiering av triglycerider till fettsyrametylestrar (FAME) och glycerin är långsam och ofullständig. Under omvandlingsprocessen omvandlas inte alla fettsyrakedjor till alkylestrar (biodiesel). Detta minskar ditt biodieselutbyte och försämrar kvaliteten avsevärt!

Bättre blandning ger högre biodieselutbyte

Användning av konventionella mekaniska omrörningssystem leder till lång omvandlingstid och lägre biodieselutbyte.
Olja och metanol är inte blandbara. För att den kemiska biodieselreaktionen ska kunna ske måste du bilda en metanol-i-olja-emulsion. Detta kräver utrustning för ultraljudsemulgering snarare än konventionella mekaniska blandare eller omrörare. Blandning genom ultraljudskavitation är den mest avancerade metoden för att bilda findroppiga emulsioner vid höga flöden. Mindre metanoldroppar ger bättre biodiesel, ökar reaktionshastigheten och kräver ett mindre överskott av metanol.

Det finns ett direkt samband mellan metanoldropparnas storlek och såväl biodieselutbytet som omvandlingshastigheten. Detta gör Hielschers ultraljudsreaktorer till den mest produktiva tekniken inom biodieselindustrin. Ultraljudsreaktorer för blandning producerar mer biodiesel av hög kvalitet på kortare tid.
Diagrammet nedan visar volymprocenten avskilt glycerin. Efter två sekunders ultraljudsbehandling i en ultraljudsreaktor från Hielscher får du mer glycerin snabbare. För varje enskild glycerinmolekyl du producerar bildas tre biodieselmolekyler. Detta förbättrar din processkapacitet och utbytet i biodieselproduktionen.

Diagram över biodieselutbyte

Kostnadsbesparingar genom installation och eftermontering

Installation av Hielschers ultraljudsreaktorer i din processlinje för biodiesel minskar också dina driftskostnader. Du kan installera Hielschers ultraljudsreaktorer i små satsvisa biodieselsystem och i stora kontinuerliga biodieselanläggningar. Vi hjälper dig gärna med den bästa installationslösningen eller med att eftermontera ultraljudsreaktorer i din befintliga biodieselprocess.

Mindre metanolöverskott i biodieselprocessen

Överskottet av metanol reagerar inte under omvandlingsprocessen för biodiesel. Ett överskott av metanol tillsätts för att förbättra den kemiska reaktionskinetiken. Metanolöverskottet måste återvinnas efter biodieselreaktionen. Metanolåtervinning är mycket dyr eftersom den kräver mycket värme och vakuum. Därför ökar allt metanolöverskott dina processkostnader. I många biodieselanläggningar är systemet för återvinning av metanolöverskott det dyraste processteget.

Användning av Hielschers ultraljudsreaktorer minskar det nödvändiga metanolöverskottet med upp till 50%. Ett stökiometriskt förhållande på 1:4 eller 1:4,5 (olja : metanol) är tillräckligt för de flesta råvaror när Hielschers ultraljudsblandning används.

Framställ bra biodiesel av råvaror med låg kvalitet

Många små och medelstora biodieselproducenter minskar sina kostnader genom att övergå till råvaror av lägre kvalitet, såsom animaliska fetter, använda matoljor eller vegetabiliska spilloljor. Processintensifiering med ultraljud förbättrar omvandlingsresultaten för alla råvaror. Detta gör det lättare att producera biodiesel som uppfyller ASTM 6751 eller EN 14212 av olja med hög halt av fria fettsyror (FFA) eller av högviskösa fetter.

Använd mindre katalysator vid biodieseltillverkning

Materialkostnaderna för katalysatorn utgör endast en marginell andel av produktionskostnaderna för biodiesel. Precis som för metanolöverskottet uppstår de verkliga kostnaderna genom återvinning och sämre glycerinkvalitet. Ultraljudsblandning i biodieselproduktionen förbättrar metanol-i-olja-emulgeringen och skapar fler och mindre metanoldroppar. Detta ger en bättre droppstorleksfördelning och ett effektivare utnyttjande av katalysatorn. Dessutom förbättrar ultraljudskavitationen den kemiska massöverföringen. Därmed kan du spara upp till 50% katalysator jämfört med skjuvblandare eller omrörare.

”Jag är förbluffad över hur Hielscher har förändrat vårt sätt att producera biodiesel. Processen är inte bara mer kontinuerlig, utan vi sparar också tusentals på katalysator och tid. Jag rekommenderar starkt den här enheten till alla som överväger en mer kontinuerlig produktionsmetod.” Marcel Steinberg, EECOfuels

Framställ glycerin av högre kvalitet

Glycerin är en biprodukt från biodieselproduktion. En högre omvandlingsgrad och användning av ett mindre metanolöverskott leder till en mycket snabbare kemisk omvandling samt en skarpare och snabbare separation av glycerinet. Av de skäl som beskrivits ovan innehåller glycerinet mindre katalysator och färre monoglycerider. Detta minskar kostnaderna för glycerinraffinering.

Använd mindre elenergi och mindre uppvärmning

Biodiesel är ett grönt bränsle. För att vara grönt måste energin som krävs för odling, skörd och bearbetning av biodiesel vara lägre än energin som biodieseln innehåller. Installation av Hielschers ultraljudsblandning minskar det totala energibehovet för biodieselproduktion. Hielschers ultraljudsapparater har en enastående energieffektivitet vid omvandling av elektricitet till ultraljudsblandning i vätskan. För att producera 1000 gallon biodiesel använder Hielschers ultraljudsapparater endast cirka 7 kWh el. Detta är mycket mindre än energiförbrukningen hos skjuvblandare eller hydrodynamiska blandare. Detta minskar den årliga elkostnaden för din biodieselanläggning.

Generellt kan ultraljudsassisterad transesterifiering för biodiesel ske vid lägre processtemperaturer. Detta minskar energibehovet för uppvärmning.