Bio-Diesel-Anlage

Wir stellen diese Anlagen schlüsselfertig her. Unser Unternehmen produziert Biodiesel-Anlagen schlüsselfertig.

Durch die Integration von THIN FILM außerhalb des normal produzierten Batch-Reaktors gewährleisten wir die Produktion in Übereinstimmung mit den EPDK-Normen, um eine sehr hohe Qualität und Spezifikationen zu erreichen.

Im normalen Batch-Reaktorsystem kann die gewünschte Qualität nicht erreicht werden, weshalb der produzierte Biodiesel von minderer Qualität ist und den Motoren der Fahrzeuge schadet. Durch die THIN FILM-Destillation wird jedoch das Methylester von unerwünschten Substanzen getrennt, wodurch hochwertiger Biodiesel gewonnen wird.

Als ATILIM MAKİNA stellen wir schlüsselfertige Biodiesel-Anlagen her.

Biodiesel ist ein alternatives Kraftstoff, das konventionellen fossilen Dieselkraftstoffen gleichwertig ist. Biodiesel kann aus tierischen und pflanzlichen Ölen, Wachsölen und Haushaltsabfällen hergestellt werden. Der Prozess, der diese Öle in Biodiesel umwandelt, wird als Transesterifikation bezeichnet.

Die wichtigsten nutzbaren Ölquellen sind ölhaltige Produkte wie Raps, Palm und Soja. 

Von diesen ist Raps das am häufigsten verwendete Produkt zur Biodieselproduktion.

Heutzutage wird der Großteil des produzierten Biodiesels aus Abfallpflanzenölen von industriellen Lebensmittelherstellern und großen Restaurants hergestellt.

Da die Kosten für die für die Biodieselproduktion angebauten Pflanzen wie Rapsöl viel höher sind als die Kosten für Abfallöle, ist die Menge an aus Abfallöl produziertem Biodiesel viel größer.

Biodiesel ist in Bezug auf Umweltverschmutzung von großer Bedeutung. Biodiesel wird als 'neutrale Kohlenstoff' bezeichnet.

Das bedeutet, dass nach der Verwendung als Kraftstoff keine zusätzliche Kohlenstoffemission in Form von Kohlendioxid erfolgt.

Der Grund für diesen Effekt ist, dass die Pflanzen, die zur Biodieselproduktion verwendet werden, während ihrer Wachstumsphase die Menge an Kohlendioxid absorbieren, die sie während der Verbrennung als Kraftstoff abgeben.

Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass die Düngemittel, die in der Wachstumsphase der produzierten Pflanzen verwendet werden, ebenfalls erheblich Kohlendioxid emittieren.

Es wäre auch nicht richtig, die Quellen der Verschmutzung, die mit der Biodieselproduktion verbunden sind, nur auf Düngemittel zu beschränken.

Andere Quellen der Verschmutzung, die während der Biodieselproduktion auftreten, sind die Esterifikation, die Lösungsmittel-Extraktion des Öls, Raffination, Trocknung und Transportprozesse.

All diese Prozesse erfordern eine bestimmte Menge an Energie in Form von Elektrizität oder Kraftstoff, und beide setzen letztendlich Treibhausgase in die Umwelt frei.

Dennoch macht die Fähigkeit, sich schnell im Boden abzubauen und keine toxischen Wirkungen zu haben, Biodieselabfälle viel weniger riskant als die Abfälle fossiler Brennstoffe, und diese Eigenschaften werden als einer der wichtigsten Vorteile angesehen.

Ein wichtiger Punkt ist auch, dass der Flammpunkt im Vergleich zu fossilen Brennstoffen höher ist. Diese Eigenschaft senkt insbesondere das Risiko von Explosionen bei Unfällen.

Biodieselproduktion: Wie bereits erwähnt, kann Biodiesel aus pflanzlichen Ölen, tierischen Fetten, Wachsölen und Abfallölen hergestellt werden.

Heutzutage werden drei grundlegende Methoden zur Biodieselproduktion aus Ölen verwendet.

Diese sind: die Transesterifikation des Öls mit Basenkatalyse, die Transesterifikation des Öls mit direkter Säurekatalyse und die Umwandlung des Öls in Fettsäuren zur Biodieselproduktion. 

Fast alle Biodiesel werden mit der Basenkatalyse-Transesterifikationsmethode hergestellt, die die wirtschaftlichste Methode ist und nur niedrige Temperaturen und Drücke erfordert und eine Ausbeute von etwa 98 % erzielt. Daher werden wir uns in diesem Artikel auf diese Methode konzentrieren.

Der Transesterifikationsprozess ist die Reaktion von Triglyceriden mit Alkohol zur Bildung von Estern und Glycerin.

Die Grundstruktur eines Triglycerids besteht aus Glycerinmolekülen, die drei langkettige Fettsäuren enthalten.

Die Charakteristik des Öls wird durch die Struktur der Fettsäuren bestimmt, die an das Glycerin gebunden sind.

Diese Struktur der Fettsäuren bestimmt auch die Charakteristik des Biodiesels.

Während des Esterifikationsprozesses reagieren Triglycerid- und Alkoholmoleküle in Anwesenheit eines Katalysators.

Als Ergebnis der Reaktion zwischen Fettsäuren und Alkohol entstehen Monoalkylester oder Biodiesel und Rohglycerin.

Der für die Reaktion gewählte Alkohol ist in der Regel Methanol oder Ethanol.

Als Katalysator wird in der Regel Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, ein starkes Alkali, verwendet.

Kaliumhydroxid ist während der Biodieselproduktion nützlicher für Ethylester, während beide für Methylester verwendet werden können.

Der häufigste Transesterifikationsprozess ist die Reaktion von Rapsöl mit Methanol, die als RME bekannt ist.

Es findet eine umkehrbare Reaktion zwischen Öl und Alkohol statt. Daher muss zur Steigerung der Ausbeute eine übermäßige Menge Alkohol hinzugefügt werden.

Um eine erfolgreiche Transesterifikationsreaktion zu erzielen, müssen nach Abschluss der Reaktion die Glycerin- und Esterphasen getrennt werden.

Nachdem das schwerere, am Boden abgesetzte Glycerin vom Medium getrennt wurde, kann es zur Verwendung in verschiedenen Industrien wie Pharmazeutika und Kosmetika gereinigt werden.
Einige pflanzliche Öle können zwar direkt anstelle von fossilem Diesel verwendet werden, aber das Risiko, ernsthafte Motorprobleme zu verursachen, ist sehr hoch.

Einige pflanzliche Öle mit sehr hoher Viskosität führen zu einer niedrigen Atomisierung des Kraftstoffs, unvollständiger Verbrennung, Verstopfung der Einspritzdüsen und Ablagerung des Kraftstoffs im Motoröl.

Der Transesterifikationsprozess verhindert das Auftreten dieser Probleme.Die Vorteile der Durchführung des Transesterifikationsprozesses in Ölen können wie folgt aufgelistet werden:

• Abnahme der Viskosität
• Vollständige Entfernung von Glyceriden
• Abnahme des Siedepunkts
• Abnahme des Flammpunkts
• Erhöhung der Fließfähigkeit
Alkohol- und Katalysatormischung
Als Katalysator werden Natriumhydroxid (Lauge) und Kaliumhydroxid (Pottasche) verwendet.

Diese Katalysatoren lösen sich mit Hilfe eines Standardmixers in Alkohol.

Die Alkohol/Katalysatormischung wird dann in geschlossene Reaktionsbehälter übertragen, in die das Öl, mit dem sie reagieren wird, hinzugefügt wird.

Dieses System ist vollständig geschlossen, um während der Reaktion einen Verlust von Alkohol zu vermeiden.

Die Reaktionsmischung wird bei einer Temperatur knapp unter dem Siedepunkt des Alkohols gehalten, um die Reaktionszeit zu verkürzen.

Die empfohlene Reaktionszeit liegt zwischen 1 und 8 Stunden, und für einige Systeme wird empfohlen, die Reaktion bei Raumtemperatur durchzuführen.

Um die vollständige Umwandlung zu gewährleisten, wird eine übermäßige Menge Alkohol hinzugefügt.

Die Menge an freien Fettsäuren und Wasser im Öl, das an der Reaktion teilnehmen wird, muss gut beobachtet werden.

Wenn der Gehalt an Fettsäuren oder Wasser zu hoch ist, können Probleme wie die Bildung von Seife und die Schwierigkeit, Glycerin aus dem Medium zu entfernen, auftreten.

Trennung

Nach Abschluss der Reaktion entstehen zwei Hauptprodukte: Glycerin und Biodiesel.

Jedes enthält die Übermenge an Methanol, die in der Reaktion verwendet wurde, daher kann in diesem Stadium eine Neutralisation durchgeführt werden, wenn gewünscht.

Die Glycerinphase kann aufgrund ihrer viel höheren Dichte als die Biodieselphase einfach gravimetrisch getrennt werden.

In einigen Fällen kann zur Erleichterung der Trennung eine Zentrifuge verwendet werden.

Entfernung des Alkohols

Nachdem die Glycerin- und Biodieselphasen getrennt wurden, kann der überschüssige Alkohol in beiden Phasen durch Destillation oder Verdampfung entfernt werden.

In einigen Systemen kann der Alkohol auch vor der Trennung der Glycerin- und Biodieselphasen entfernt und neutralisiert werden.

In beiden Fällen wird der Alkohol zurückgewonnen und kann wiederverwendet werden. In diesem Stadium ist es wichtig, eine Vermischung von Alkohol mit Wasser zu vermeiden.

Neutralisation von Glycerin

Das Nebenprodukt Glycerin der Reaktion enthält nicht verwendeten Katalysator und Seife.

Deshalb wird Glycerin mit Säure neutralisiert, um es für verschiedene Zwecke verwendbar zu machen.

In einigen Fällen kann in diesem Stadium Salz entstehen, und dieses Salz kann ebenfalls als Dünger verwendet werden.

Oft bleibt dieses Salz im Glycerin. Um Rohglycerin zu erhalten, muss das gewonnene Glycerin von Alkohol und Wasser getrennt werden, um eine Reinheit von 80-88 % zu erreichen.

Durch Anwendung bestimmter spezieller Verfahren kann die Reinheit des gewonnenen Glycerins sogar auf 99 % erhöht werden.

Waschen von Methylestern

Biodiesel, der von Glycerin getrennt wurde, wird manchmal mit heißem Wasser gewaschen, um den enthaltenen Katalysator oder die Seife zu entfernen und anschließend getrocknet, um ihn verbrauchsfertig zu machen.

In einigen Prozessen kann dieser Schritt möglicherweise nicht erforderlich sein. Dieser Schritt ist der letzte Teil des Produktionsprozesses und führt zu einer grünlich bernsteinfarbenen Flüssigkeit mit einer Viskosität, die mit Diesel identisch ist.

In einigen Systemen kann der Biodiesel auch einer letzten Destillationsstufe unterzogen werden, um die enthaltenen Farbstoffe zu entfernen. Nach diesem Schritt wird farbloser Biodiesel erhalten.

Produktqualität

Bevor das gewonnene Produkt für den kommerziellen Gebrauch angeboten wird, wird es mit speziellen Geräten analysiert, um zu testen, ob es den erforderlichen Spezifikationen entspricht.

Die Parameter, die überprüft werden, um sicherzustellen, dass der Biodiesel problemlos produziert wurde:
• Kein Glycerin enthalten
• Kein Katalysator enthalten
• Kein Alkohol enthalten
• Keine freien Fettsäuren enthalten