Proses Biodiesel Cara Baru
 |
| Hollywood smile |
Padahal, dalam reaksi kimia masih ada banyak sekali hal yang belum kita ketahui dengan pasti.
Kirk Cobb bisa membandingkan kinetika reaksi transesterifikasi khas dengan katalis metoksida, untuk jenis lain reaksi oleokimia, biodiesel reaksi TE benar-benar sangat cepat, jika reaksi diperbolehkan untuk beroperasi pada atm.
Tekanan dengan metanol cukup panas untuk refluks, suhu kesetimbangan ~ 170 F (77 C ~), jauh di atas titik didih normal (~ 64 C) dari metanol, karena dalam sistem steady state terus menerus.
Kehadiran metanol berada pada berkurang mol fraksi dalam cairan, sehingga tidak mengungkapkan tekanan penuh uap, bahwa 10 ekstra untuk 15 deg C hampir dua kali lipat laju reaksi.
Juga sistem kontinyu akan memiliki konsentrasi steady state mono dan di-gliserida yang bertindak sebagai agen pengemulsi , saya surprized bahwa orang masih berfokus pada TE biodiesel kinetika, masalah desain yang lebih besar ini harus benar-benar fokus pada pemisahan fisik - decanting, metanol pengupasan, dan distilasi metil ester.
Hal yangmengagumkan, bahwa Biox yang mengganggu menggunakan jahat co-pelarut seperti tetrahidrofuran, mereka baru-baru ini mengumumkan untuk membangun pabrik baru di pelabuhan New York, 100-juta Liter / tahun tanaman (~ 26-mgpy) dengan biaya sebesar $ 60 -juta merupakan biaya astronomi untuk pabrik berukuran sederhana.
Co-pelarut tampaknya benar-benar tidak perlu dan hasil pemulihan rutin di sebuah pabrik yang sangat mahal.
Sebuah tinjauan
Prof Jon Van Gerpen, University of Idaho, mengatakan pada Konferensi Biofuels Kolektif bahwa biodiesel adalah proses tampak sederhana.
"Ada banyak hal yang kita tidak tahu tentang proses biodiesel."
Ini bukan komentar yang diharapkan dari salah satu peneliti yang paling luas dalam industri biodiesel, Prof Jon Van Gerpen dari University of Idaho.
Tapi Van Gerpen, yang memberikan presentasi pada penutupan Konferensi Biofuels Kolektif, mengatakan produksi biodiesel adalah "proses tampak sederhana."
Dia mengatakan industri dapat belajar dari melangkah mundur dan melihat proses produksi dengan cara, baru mikroskopis, dan dibesarkan pertanyaan yang mungkin harus telah diminta kembali ketika biodiesel dalam masa pertumbuhan.
Pertanyaan-pertanyaan ini meliputi:
"Apa yang mempengaruhi reaksi, dan mengapa?"
Dan "Bisakah kita memandu reaksi dalam beberapa cara?"
Ada keterbatasan kelarutan metanol dalam minyak. Hal ini menjadi lebih mudah larut pada suhu tinggi. Proses yang paling dijalankan pada 60 sampai 65 derajat Celcius, dan kelarutan metanol adalah sekitar 10 persen, namun metanol berlebih digunakan (dua kali lipat kelarutan atau 20 persen) untuk memfasilitasi reaksi. "Ketika Anda sedang berbicara kelarutan, Anda sedang berbicara polaritas," kata Van Gerpen, menambahkan bahwa jika Anda mengambil minyak, metanol dan katalis, campuran selama satu menit dan kemudian memisahkannya, semua katalis akan larut dengan metanol.
Dia mengatakan ketika Anda melihat tetesan metanol dari metanol berlebih, hanya ada sekitar 1 persen minyak pada mereka tetesan metanol.
"Reaksi hanya terjadi pada permukaan tersebut tetesan," jelas Van Gerpen.
"Proses difusi bergerak minyak ke zona reaksi, dan kemudian bergerak metil ester pergi."
Dia mengatakan proses transesterifikasi biodiesel secara konvensional disebut sebagai reaksi perpindahan massa yang terbatas, tapi benar-benar bisa reaksi kimia terbatas.
"Kami biasanya tidak tahu," katanya. " da keseimbangan antara kepentingan relatif difusi dan reaksi."
Van Gerpen mengatakan dia bekerja untuk mengembangkan persamaan matematika untuk mengatasi hal ini.
"Difusi yang bisa kita lakukan," katanya, "tapi bagian kita hilang adalah kita tidak tahu apa laju reaksi kimia dalam tetesan."
Dia mengatakan beberapa perhitungan yang telah dilakukan oleh industri untuk mengatasi hal ini, namun sejauh ini hanya untuk reaktor tertentu, dan perhitungan tersebut tergantung pada set tertentu parameter pencampuran. Ada juga skala-up masalah dengan tingkat reaksi kimia.
Van Gerpen berbicara tentang David Boocock dari University of Toronto, yang mengembangkan proses cosolvent digunakan oleh Biox Corp Menggunakan perubahan cosolvent reaksi dua-fase menjadi satu fase. Dengan penggunaan cosolvent, tidak ada lagi batasan transfer massa sehingga, seperti Van Gerpen mengatakan, "Tingkat diukur harus laju reaksi kimia yang benar."
"Sebuah kesimpulan penting adalah bahwa kita tidak bisa menyebut proses biodiesel transfer reaksi massa terbatas lagi," katanya.
Juga, Van Gerpen mengatakan tidak ada data yang baik untuk kelarutan monogliserida dan digliserida dalam metanol dan minyak.
Plus, ada kekuatan yang sangat kuat yang bekerja pada tingkat mikroskopis yang dikenal sebagai tegangan permukaan, atau tegangan antar muka untuk bahan cair / cair, selama transesterifikasi. Inilah sebabnya mengapa tetesan bulat.
Dia mengatakan ini adalah mengapa untuk mencapai reaksi yang lebih baik beberapa penggunaan tinggi-geser peralatan pengolahan untuk membelokkan mereka tetesan untuk memfasilitasi reaksi.
Dan kemudian ada efek surfaktan. Surfaktan adalah molekul yang memiliki satu ujung nonpolar polar dan satu. Sabun, misalnya, adalah surfaktan, yang mengapa bila dicampur dengan air membantu menghilangkan bahan berminyak saat mencuci tangan.
Van Gerpen juga mengatakan efek stoikiometri pada monogliserida yang menarik. Pemodelan dapat memberitahu kami di mana monos dan digliserida berada dalam tetesan.
Selain itu, dapat membantu memahami bagaimana tetesan metanol semakin kecil sebagai hasil reaksi, dan bagaimana tetesan gliserin berperilaku dalam metil ester.
"Bisakah kita mengoptimalkan waktu agitasi dan proses menetap untuk keseluruhan proses tercepat?" Tanyanya.
Pada akhirnya, Van Gerpen mengatakan tujuan dari presentasi ini adalah untuk membuat orang berpikir lebih mendasar tentang proses produksi biodiesel. "Pengetahuan ini harus membantu merancang proses yang lebih baik," katanya, "tapi aku tidak yakin bagaimana dulu."
Aku ingin tahu apakah Jon punya saran pada penelitian terbaru tentang biaya konversi minyak kedelai, minyak nabati lainnya dan bahan baku yang lebih tinggi dengan FFA.
John (Jake) Ferris telah menggunakan analisis dengan M. Canakci diterbitkan dalam sebuah makalah berjudul, "Sebuah pilot plant untuk memproduksi biodiesel dari bahan baku yang tinggi asam lemak bebas."
Dalam artikel bulanan saya untuk Jacobsen Publishing, saya telah disesuaikan perkiraannya dari kertas 2001 oleh perubahan harga input.
Namun, dengan teknologi baru, saya perlu memeriksa angka-angka biaya.
Sekian, Terima kasih telah membacanya!
Sumber: Ron Kotrba, Kirk Cobb, John (Jake) Ferris
Tidak ada komentar:
Posting Komentar