A biodízel gyártás során általában milyen anyagokat kell szétválasztani a centrifugáknak

Biodízel tárcsás centrifugák döntő szerepet játszanak a modern biodízel-gyártásban. Túlmutatnak két folyadék egyszerű szétválasztásán; ezek egy hatékony és precíz fizikai elválasztási technológia, amely számos kulcsfontosságú anyagot képes elkülöníteni a reakciótermékekből, jelentősen javítva a biodízel tisztaságát, hozamát és általános termelési hatékonyságát.

1. Nyers glicerin

A nyers glicerin a biodízelgyártás elsődleges mellékterméke. Az átészterezési reakcióban a növényi olajok vagy állati zsírok metanollal (vagy etanollal) reagálnak katalizátor jelenlétében, és így zsírsav-metil-észtereket (biodízelt) és glicerint állítanak elő. Mivel a glicerin sokkal sűrűbb, mint a biodízel, és a kettő nem keveredik, a centrifuga hatalmas centrifugális ereje a sűrűbb glicerint a forgó dob külső falai felé hajtja, míg a kevésbé sűrű biodízel a belső rétegben marad.

A biodízel gyártásban a centrifuga elsődleges feladata a nyers glicerin leválasztása. Ha a nyers glicerint nem választják el hatékonyan, az a biodízelben marad, csökkentve a termék tisztaságát, és nem felel meg a nemzeti vagy nemzetközi szabványoknak. Ezenkívül a glicerin jelenléte megnöveli a későbbi mosási és finomítási folyamatok terheit, és akár a berendezés eltömődését is okozhatja.

2. El nem reagált metanol

Az átészterezési reakciókban a metanol feleslegét gyakran használják fel a reakció biodízel-termelés felé történő terelésére. A reakció befejeződése után nagy mennyiségű el nem reagált metanol marad a reakciórendszerben. Ezt a metanolt vissza kell nyerni és újra fel kell használni a termelési költségek csökkentése érdekében.

A biodízel tárcsás centrifugákat ebben a szakaszban általában olyan berendezésekkel együtt használják, mint például a lepárlótornyok. Míg a biodízel tárcsás centrifugák önmagukban nem tudják közvetlenül leválasztani a biodízelben oldott metanolt, bizonyos folyamatfolyamatokban először el tudják választani a nyers glicerint az ömlesztett biodízeltől, majd a leválasztott nyers biodízelt feldolgozzák a metanol kinyerésére.

3. Katalizátor

A biodízelgyártás során leggyakrabban használt katalizátorok a nátrium-hidroxid (NaOH) vagy a nátrium-metoxid (CH3ONa). Ezek a katalizátorok a reakció után feloldódnak a glicerin fázisban. Azonban bizonyos esetekben, vagy ha a folyamatszabályozás nem megfelelő, néhány katalizátor maradhat a nyers biodízelben szilárd részecskék vagy lebegő anyagok formájában.

A centrifuga nagy sebességű forgása hatékonyan választja el ezeket az apró katalizátorrészecskéket a folyadéktól. A biodízelben lévő katalizátormaradványok nemcsak a termék minőségét befolyásolják, hanem a későbbi feldolgozó berendezéseket is korrodálhatják. Ezért a biodízel tárcsás centrifugák kulcsfontosságúak a szilárd katalizátorok elválasztásában, különösen a heterogén katalizátorokat használó eljárásokban.

4. Szappanok

Az átészterezési reakció során, ha a nyersanyag szabad zsírsavakat (FFA) tartalmaz, ezek az FFA-k semlegesítik a lúgos katalizátort, és zsírsavsókat képeznek, amelyeket "szaponitoknak" neveznek. A szaponitok emulgeálószerként működnek, és jelentősen befolyásolhatják a glicerin és a biodízel elválasztását, ezáltal stabil emulziót képeznek, amelyet "elszappanosító emulziónak" neveznek.

A biodízel tárcsás centrifugák jelentős előnyöket kínálnak a szaponitok szétválasztásában. A működési paraméterek (például a sebesség és a hőmérséklet) optimalizálásával a biodízel tárcsás centrifugák hatékonyan megbonthatják ezt az emulziót, és elválaszthatják a szaponitokat a biodízeltől. Ezek a szaponitok jellemzően a glicerinfázissal együtt távoznak, vagy külön fázist képeznek a centrifugában. A szaponitok hatékony eltávolítása kulcsfontosságú a termék tisztaságának biztosításához és a későbbi mosási folyamatok egyszerűsítéséhez.

5. Víz

A víz jelentős szennyeződés a biodízel gyártása és mosása során. Különösen a vízmosásos finomítási folyamat során vizet használnak a biodízelben lévő maradék glicerin és katalizátor elmosására. Mosás után apró vízcseppek maradnak a biodízelben.

A biodízel tárcsás centrifugák hatékony víztelenítő eszközök lehetnek. Mivel a víz sűrűbb, mint a biodízel, a Biodízel tárcsás centrifugák gyorsan képesek nagyobb fürtökbe tömöríteni az apró vízcseppeket, és elválasztani őket a fő biodízeltől. A hagyományos termikus vagy vákuumszárításhoz képest a centrifugás dehidratálás olyan előnyöket kínál, mint az alacsony energiafogyasztás, a nagy hatékonyság és a kiváló folytonosság, ami lehetővé teszi a biodízel víztartalmának gyors csökkentését a nemzeti szabványok alá.

6. Át nem alakult zsír és szilárd szennyeződések

Bár a reakció jellemzően nagyon alaposan lezajlik, kis mennyiségű elreagálatlan növényi olaj vagy állati zsír maradhat a termékben. Ezek az át nem alakult zsírok sűrűsége hasonló a biodízelhez, de nagyobb a viszkozitása, ami elválasztja őket a centrifugában lévő biodízeltől.

Továbbá, ha a nyersanyag-olaj szennyezett, különféle szilárd szennyeződéseket tartalmazhat, például apró növényi rostokat, szemcsés anyagokat vagy üledéket. A biodízel tárcsás centrifugák könnyen elválasztják ezeket a szilárd szennyeződéseket a folyadéktól, így biztosítva a végtermék tisztaságát, és elkerülhető a későbbi berendezések kopása vagy eltömődése.