CZ2011284A3 - Emulzní reaktor - Google Patents
Emulzní reaktor Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2011284A3 CZ2011284A3 CZ20110284A CZ2011284A CZ2011284A3 CZ 2011284 A3 CZ2011284 A3 CZ 2011284A3 CZ 20110284 A CZ20110284 A CZ 20110284A CZ 2011284 A CZ2011284 A CZ 2011284A CZ 2011284 A3 CZ2011284 A3 CZ 2011284A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- reaction mixture
- emulsion reactor
- reactor
- emulsion
- reactor according
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 3
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000034240 fibrous proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091005899 fibrous proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fats And Perfumes (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Podstata emulzního reaktoru podle vynálezu s možnou duální funkcí extraktoru a transesterifikacního reaktoru pri zpracování odpadních tuku a oleju na bionaftu spocívá v tom, že ve vnitrním prostoru tohoto reaktoru je umísteno turbulentní míchadlo. Emulzní reaktor muže být dále s výhodou vybaven prímým nebo neprímým systémem ohrevu, dávkovacím zarízením pro alkalický katalyzátor a rídicím a regulacním systémem otácek míchadla teploty reakcní smesi a/nebo pH reakcní smesi. Regulacní systémy obsahují s výhodou diskrétní regulátory a príslušná cidla merení teploty a/nebo pH reakcní smesi. Hlavní prínos emulzního reaktoru podle vynálezu spocívá v tom, že se pri jeho použití bežný proces rafinace a transesterifikace odpadních tuku a oleju podstatne urychlí. Proces se zkrátí z hodin na minuty a po jeho ukoncení dojde k rychlé separaci vrstev.
Description
Emulzní reaktor
Oblast techniky
Vynález se týká emulzního reaktoru, zejména s duální funkcí extraktoru a transesterifíkačního reaktoru pro zpracování odpadních tuků a olejů (např. z koželužského průmyslu - tzv. mázdry, z odpadních kafilemích tuků a odpadních kyselých tuků a olejů z potravinářského a masného průmyslu) na bionaftu.
Dosavadní stav techniky
Hlavní surovinou pro výrobu bionafty v Evropě je v současné době řepkový olej. Uvádí se, že výsledná cena bionafty vyrobené z řepkového oleje je více než dvakrát vyšší než cena klasické nafty a tvoří více než 70% ceny biodieselu. Bionaftu lze ale vyrobit i z podstatně levnějších surovin, především odpadních tuků a olejů produkovaných potravinářským, masným a koželužským průmyslem. Zejména odpadní tuky z koželužen, vznikající při mízdření surových kůží (mázdra) jsou vhodnou výchozí surovinou pro výrobu bionafty. Jejich hlavní výhoda je v tom, že likvidace mázdry je zatížena poplatky a tudíž jejich cena je záporná což činí mázdru po ekonomické stránce velmi výhodnou jako surovinu pro výrobu bionafty. Kůže jatečných a lovných zvířat jsou hlavní surovinou pro výrobu usní a ty pak slouží jako vstupní surovina pro obuvnický, textilní a galantemí průmysl. Surová kůže přicházející z jatek do koželužen se zbavuje konzervační soli v procesu námoku a po ní následuje mechanická operace mízdření, kdy se odstraňuje podkožní tuk a část nevláknité bílkoviny a vznikající odpad - mázdra obsahuje podle druhu zpracované kůže 70 až 90Λ tuku vhodného pro energetické využití. Vedle přímého spalování, anaerobního rozkladu je mázdra nejvíce zhodnocena při výrobě bionafty.
Výhoda nízké vstupní ceny odpadních tuků a olejů je však vyvážena nutností jejich rafínace, zejména snížení obsahu volných masných kyselin, které značně snižují výtěžnost bionafty a někdy značně komplikují zpracování reakční směsi obsahující metyl estery příslušných mastných kyselin a glycerinu spočívající v obtížné separaci glycerinu. Vzniklá mýdla působí jako detergenty, čímž reakční směs může být stabilizována a tak nedojde k oddělení glycerinové a metyl-esterové fáze. Z tohoto důvodu je třeba volné mastné kyseliny odstranit - odpadní tuky odkyselit a bezprostředně potom provést transesterifikaci. Pro tento proces je zapotřebí vhodný reaktor, nejlépe s duální funkcí extraktoru a transesterifíkačního reaktoru. Doposud známé reaktory nejsou z tohoto pohledu optimální. Problémem je zejména dlouhá doba procesu rafínace v nich.
Podstata vynálezu
K odstranění tohoto nedostatku přispívá do značné míry emulzní reaktor podle vynálezu s možnou duální funkcí extraktoru a transesterifikačního reaktoru při zpracování odpadních tuků a olejů na bionaftu. Podstata řešení spočívá v tom, že ve vnitřním prostoru tohoto reaktoru je umístěno turbulentní míchadlo.
Emulzní reaktor podle vynálezu může být dále s výhodou vybaven přímým nebo nepřímým systémem ohřevu, dávkovacím zařízením pro alkalický katalyzátor a řídicím a regulačním systémem otáček míchadla teploty reakční směsi a/nebo pH reakční směsi. Regulační systémy obsahují s výhodou diskrétní regulátory a příslušná čidla měření teploty a/nebo pH reakční směsi.
Hlavní přínos emulzního reaktoru podle vynálezu spočívá v tom, že se při jeho použití běžný proces rafínace a transesterifikace odpadních tuků a olejů podstatně urychlí. Proces se zkrátí z hodin na minuty a po jeho ukončení dojde k rychlé separaci vrstev.
Příklad vynálezu
Emulzní reaktor v příkladném provedení, který má duální funkci extraktoru a transesterifikačního reaktoru, je vybaven turbulentním míchadlem, které zajišťuje vznik a udržení velmi jemné disperze heterogenní náplně reaktoru.
Reaktor je vyhříván přímým nebo nepřímým ohřevem, je vybaven čidly na měření teploty a pH reakční směsi a dávkovacím zařízením pro alkalický katalyzátor. Teplota, pH hodnota a otáčky míchadla jsou regulovány diskrétními regulátory PLC SAHA. Řídící systém je řešen jako otevřený s případnou možností rozšíření pro navazující technologické operace výrobního postupu.
Při praktické aplikaci bylo do emulzního reaktoru vloženo 50kg odpadního koželužského tuku čísla kyselosti 31mg KOH/g tuku a obsahu vlhkosti l,l%hmot., dále 51 kg čistého metylalkoholu a 8,2 kg 25%ního metanolického roztoku tetrametylamoniumhydroxidu na neutralizaci volných mastných kyselin. Teplota směsi byla 55°C. Po 10 minutách separovaný tuk neobsahoval žádné volné mastné kyseliny.
·· ···· · ··· ·· • · · ···· ···· • · · ···· ·· ··* ······· · ·3 • · · ····· • · · ·· ·· ·······
Následně bylo 40kg odkyselených odpadních tuků vloženo do stejného emulzního reaktoru, přidáno 8kg čistého metylalkoholu a 1,5 kg 25%ního metanolického roztoku tetrametylammoniumhydroxidu . Teplota transesterifikační reakce byla 50 °C a reakční doba 50 min. Po ochlazení a provedené separaci metylesterové (horní) fáze a dolní glycerinové fáze se oddestiloval přebytečný metylalkohol ze stejného reaktoru a získal se prakticky bezvodý glycerin a kvalitní surová bionafta.
Claims (5)
1. Emulzní reaktor, zejména s duální funkcí extraktoru a transesterifikačního reaktoru pro zpracování odpadních tuků a olejů na bionaftu, vyznačující se tím, že v jeho vnitřním prostoru je umístěno turbulentní míchadlo,
2. Emulzní reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, zeje vybaven přímým nebo nepřímým systémem ohřevu.
3. Emulzní reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že je vybaven dávkovacím zařízením pro alkalický katalyzátor.
4. Emulzní reaktor podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, zeje vybaven řídicím a regulačním systémem otáček míchadla teploty reakční směsi a/nebo pH reakční směsi.
5. Emulzní reaktor podle nároku 4, vyznačující se tím, že regulační systémy obsahují diskrétní regulátory a příslušná čidla měření teploty a/nebo pH reakční směsi.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20110284A CZ2011284A3 (cs) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Emulzní reaktor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20110284A CZ2011284A3 (cs) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Emulzní reaktor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2011284A3 true CZ2011284A3 (cs) | 2012-11-21 |
Family
ID=47172948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20110284A CZ2011284A3 (cs) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Emulzní reaktor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2011284A3 (cs) |
-
2011
- 2011-05-13 CZ CZ20110284A patent/CZ2011284A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Šánek et al. | Biodiesel production from tannery fleshings: Feedstock pretreatment and process modeling | |
| Sabudak et al. | Biodiesel production from waste frying oils and its quality control | |
| Zanuttini et al. | Butia Yatay coconut oil: Process development for biodiesel production and kinetics of esterification with ethanol | |
| Colak et al. | Utilization of leather industry prefleshings in biodiesel production | |
| CZ20014388A3 (cs) | Způsob výroby esterů mastných kyselin a jednomocných alkylalkoholů a jejich pouľití | |
| Nebel et al. | Biodiesel from extracted fat out of meat and bone meal | |
| RU2016146229A (ru) | Получение алкиловых сложных эфиров жирных кислот с помощью щелочной обработки | |
| CZ2011284A3 (cs) | Emulzní reaktor | |
| Menegazzo et al. | Production of biodiesel via methyl and ethyl routes from Nile tilapia and hybrid Sorubim crude oils | |
| CZ22804U1 (cs) | Emulzní reaktor | |
| Pasae et al. | The use of super base cao from eggshells as a catalyst in the process of biodiesel production | |
| EP2238224B1 (en) | Method for biodiesel production from fats and oils | |
| EP2744351B1 (en) | Method for deproteinization of waste fats and oils | |
| Hayyan et al. | Treatment of acidic palm oil for fatty acid methyl esters production | |
| RU2440405C1 (ru) | Способ получения биотоплива | |
| CZ308339B6 (cs) | Způsob přípravy esterů mastných kyselin esterifikací olejů a tuků s vyšším obsahem volných mastných kyselin methanolem nebo ethanolem | |
| CZ2014217A3 (cs) | Způsob přípravy alkylesterů mastných kyselin | |
| Okullo et al. | Transesterification reaction kinetics of jatropha oil for biodiesel production | |
| Zehra et al. | Preparation of double action surfactant using protein hydrolyzate from fleshing waste and its utilization as a lubricant with retanning property in leather making | |
| RU2717106C1 (ru) | Способ получения моноглицеридов жирных кислот | |
| CZ2019795A3 (cs) | Způsob výroby alternativního biopaliva z odpadních tukových kalů | |
| CZ200818A3 (cs) | Zpusob výroby bionafty z tuku a oleju | |
| Errico et al. | An economically viable two-step process for biodiesel production from waste cooking oils | |
| UA110570U (uk) | Спосіб отримання метилових ефірів з соняшникової олії | |
| Onyejegbu et al. | A Comparative Study of Catalyst Effectiveness of Calcined Chicken Eggshells and Cowbone Ash in the Synthesis of Biodiesel from Chicken Fat and Pork Lard |