Pri výrobe bionafty, aké látky zvyčajne potrebujú odstredivky oddeliť

Kotúčové odstredivky na bionaftu zohrávajú kľúčovú úlohu v modernej výrobe bionafty. Presahujú jednoduché oddelenie dvoch kvapalín; sú efektívnou a presnou fyzikálnou separačnou technológiou schopnou izolovať rôzne kľúčové látky z reakčných produktov, čím výrazne zlepšujú čistotu bionafty, výťažok a celkovú efektivitu výroby.

1. Surový glycerol

Surový glycerol je primárnym vedľajším produktom výroby bionafty. Pri transesterifikačnej reakcii reagujú rastlinné oleje alebo živočíšne tuky s metanolom (alebo etanolom) v prítomnosti katalyzátora za vzniku metylesterov mastných kyselín (bionafta) a glycerolu. Pretože glycerol je oveľa hustejší ako bionafta a oba sú nemiešateľné, obrovská odstredivá sila odstredivky poháňa hustejší glycerol smerom k vonkajším stenám rotujúceho bubna, zatiaľ čo bionafta s menšou hustotou zostáva vo vnútornej vrstve.

Oddeľovanie surového glycerolu je primárnou úlohou centrifúgy pri výrobe bionafty. Ak sa surový glycerol účinne neoddelí, zostane v bionafte, čím sa zníži čistota produktu a nespĺňa národné alebo medzinárodné normy. Okrem toho prítomnosť glycerolu zvyšuje záťaž na následné procesy prania a rafinácie a môže dokonca spôsobiť zablokovanie zariadenia.

2. Nezreagovaný metanol

Pri transesterifikačných reakciách sa prebytok metanolu často používa na riadenie reakcie smerom k výrobe bionafty. Po dokončení reakcie zostáva v reakčnom systéme veľké množstvo nezreagovaného metanolu. Tento metanol je potrebné regenerovať a znovu použiť, aby sa znížili výrobné náklady.

Kotúčové odstredivky na bionaftu sa v tomto štádiu zvyčajne používajú v spojení so zariadeniami, ako sú destilačné veže. Zatiaľ čo samotné kotúčové odstredivky na bionaftu nedokážu priamo oddeliť metanol rozpustený v bionafte, v niektorých procesných tokoch môžu najprv oddeliť surový glycerín od objemovej bionafty a potom oddelenú surovú bionaftu spracovať na regeneráciu metanolu.

3. Katalyzátor

Najbežnejšie používanými katalyzátormi pri výrobe bionafty sú hydroxid sodný (NaOH) alebo metoxid sodný (CH3ONa). Tieto katalyzátory sa po reakcii rozpúšťajú v glycerínovej fáze. Avšak v niektorých prípadoch, alebo keď je riadenie procesu nedostatočné, môže nejaký katalyzátor zostať v surovej bionafte ako pevné častice alebo suspendovaná látka.

Vysokorýchlostná rotácia odstredivky účinne oddeľuje tieto drobné častice katalyzátora od kvapaliny. Zvyšky katalyzátora v bionafte ovplyvňujú nielen kvalitu produktu, ale môžu korodovať aj následné spracovateľské zariadenia. Diskové odstredivky na bionaftu sú preto kľúčové na oddeľovanie pevných katalyzátorov, najmä v procesoch využívajúcich heterogénne katalyzátory.

4. Mydlá

Počas transesterifikačnej reakcie, ak surovina obsahuje voľné mastné kyseliny (FFA), tieto FFA neutralizujú alkalický katalyzátor za vzniku solí mastných kyselín, známych ako "saponity". Saponity pôsobia ako emulgátory a môžu výrazne ovplyvniť separáciu glycerolu a bionafty, čo spôsobí, že vytvoria stabilnú emulziu, bežne známu ako „emulzia zmydelnenia“.

Diskové odstredivky na bionaftu ponúkajú významné výhody pri oddeľovaní saponitov. Vďaka optimalizácii prevádzkových parametrov (ako sú rýchlosť a teplota) môžu kotúčové odstredivky na bionaftu efektívne rozbiť túto emulziu a oddeliť saponity od bionafty. Tieto saponity typicky vystupujú s glycerolovou fázou alebo tvoria oddelenú fázu v centrifúge. Efektívne odstraňovanie saponitov je kľúčom k zaisteniu čistoty produktu a zefektívneniu následných umývacích procesov.

5. Voda

Voda je významnou nečistotou pri výrobe a praní bionafty. Najmä počas procesu rafinácie premývaním vodou sa voda používa na zmytie zvyškového glycerínu a katalyzátora v bionafte. Po umytí zostanú v bionafte drobné kvapôčky vody.

Kotúčové odstredivky na bionaftu môžu byť účinným nástrojom na dehydratáciu. Keďže voda je hustejšia ako bionafta, kotúčové odstredivky na bionaftu dokážu rýchlo agregovať malé kvapôčky vody do väčších zhlukov a oddeliť ich od hlavnej bionafty. V porovnaní s tradičným tepelným alebo vákuovým sušením ponúka dehydratácia odstredivkou výhody, ako je nízka spotreba energie, vysoká účinnosť a vynikajúca kontinuita, čo umožňuje rýchlo znížiť obsah vody v bionafte pod úroveň národných noriem.

6. Nepremenený tuk a tuhé nečistoty

Hoci reakcia zvyčajne prebieha veľmi dôkladne, v produkte môžu zostať malé množstvá nezreagovaného rastlinného oleja alebo živočíšneho tuku. Tieto nepremenené tuky majú podobnú hustotu ako bionafta, ale vyššiu viskozitu, čím sa oddeľujú od bionafty v odstredivke.

Okrem toho, ak je východiskový olej nečistý, môže obsahovať rôzne pevné nečistoty, ako sú drobné rastlinné vlákna, častice alebo sediment. Kotúčové odstredivky na bionaftu dokážu ľahko oddeliť tieto pevné nečistoty od kvapaliny, čím zaistia čistotu konečného produktu a zabránia opotrebovaniu alebo zablokovaniu následného zariadenia.