Die Produktion von Biodiesel mit hydrodynamischer Kavitation
Die von E-PIC S.r.l. entwickelte hydrodynamische Kavitationstechnologie (ROTOCAV) ist in der Lage Biodiesel aus Pflanzenöl, Tierischen Fetten und verbrauchten Pflanzenölen (Braten) herzustellen.
ROTOCAV: der hydrodynamische Kavitator zur Herstellung von Biodiesel
Der Begriff Biodiesel definiert einen Kraftstoff, der aus Monoalkylestern langkettiger Fettsäuren besteht, die aus pflanzlichen oder tierischen Fetten stammen; seine Verbrennung reduziert CO2-Emissionen und Treibhaugas um etwa 1:5 im Vergleich zu fossilem Diesel.
Die pflanzliche Öle und tierische Fette sind dichter und viskoser als Diesel, so dass sie auf Grund der Problemen mit Zerstäubung und Ablagerungsbildung in gegenwärtigen Dieselmotoren nicht direkt verwendbar sind. Die Transveresterungsreaktion mit Methanol ist einer der möglichen Wege pflanzliche Öle und tierische Fette in Biodiesel zu umwandeln; ein Weg, der die vollständige Umwandlung von Triglyceriden in Alkylester ermöglicht.
Bei der Transveresterung mit basischer Katalyse werden Fette und Öle mit einem Alkohol (Methanol) in Gegenwart einer starken Base, wie Natriumhydroxid (NaOH) oder Kaliumhydroxid (KOH) reagieren lässt: die Reaktion führt zur Bildung von Biodiesel (Monoalkylestern) und Glyzerin.
Aus Stöchiometrischer Sicht haben wir ungefähr:
100 kg Pflanzenöl oder Tierfett + 10 kg Methanol --> 10 kg Glyzerin + 100 kg Biodiesel
Pflanzenöl, Methanol, Glyzerin, Biodiesel
Wie kann der hydrodynamische Kavitator ROTOCAV als Technik der Prozessintensivierung in der Biodieselproduktion eingesetzt werden?
Der von E-PIC S.r.l. vorgeschlagene kavitierende Reaktor ist in der Lage, Triglyceriden in Biodiesel mit einem kontinuierlichen Verfahren, Batch oder Semi-Batch, von kleiner, mittlerer und größer Größe, nach Kundenwunsch, zu konvertieren.
Prozessschema zur Herstellung von Biodiesel mit ROTOCAV hydrodynamischer Kavitator - kontinuierlicher Prozess
Welche Umwandlungsausbeuten lassen sich durch den Einsatz der hydrodynamische Kavitator ROTOCAV in der Reaktionsphase für die Biodieselproduktion erreichen?
Das Ausgangsöl mit einer Umwandlung von 99% m/m (die Mindestumwandlung nach der europäischen Norm EN-14214 (EN-14103) beträgt 96,5% m/m).
Die ROTOCAV Kavitationstechnologie produziert Qualitäts-Biodiesel mit niedrigen Betriebskosten, lesen Sie die Analyse von INNOVHUB (die Versuchsstation für die Industrie) des erhaltenen Biodiesels.
Biodiesel (Pflanzenölen (Braten)) | Biodiesel (Pflanzenöl) |
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Die Ergebnisse unserer Biodiesel-Produktionstests für hydrodynamische Kavitation wurden auch auf Ultrasonics Sonochemistry (Sciencedirect, Elsevier) einer der wichtigsten wissenschaftlichen Zeitschriften der Welt, veröffentlicht: Biodiesel production process intensification using a rotor-stator type generator of hydrodynamic cavitation.
Welche Vorteile ergeben sich aus der Verwendung des hydrodynamischen Kavitators ROTOCAV, wenn er in Biodieselproduktionsanlagen installiert wird?
Die Öle (Triglyceriden) und das Methanol (Alkohol) sind nicht vollständig mischbar, daher findet die Reaktion an der Schnittstelle zwischen den Beiden Phasen statt. Der Massentransfer der Triglyceriden von der Ölphase zu der Öl-Methoxid-Schnittstelle ist daher ein kritischer Aspekt, der die Geschwindigkeit der Reaktion begrenzt. Die ROTOCAV Kavitationstechnologie ermöglicht es, diese Prozessgrenzen zu überwinden, indem die Größe der Tröpfchen der dispergierten Phase in der kontinuierlichen Phase merklich verringert und somit die Oberfläche der Schnittstelle vergrößert wird. Darüber hinaus greift die Kavitation positiv in die Reaktionskinetik ein, dank der kontinuierlichen Bildung von Microjet, die wiederholte und präzise Kontaktmöglichkeiten zwischen den beiden Reagenzien fördern.
Der hydrodynamische Kavitator kann daher in der Reaktionsphase zur Herstellung von qualitativem Biodiesel verwendet werden, wodurch die Betriebskosten niedrig gehalten werden.
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