Effectively Separates Emulsions in BioDiesel Process
Product: PhaseSep® A/S Series Liquid/Liquid Coalescer
Einleitung
Der PhaseSep® Koaleszer der A/S-Serie ist das neueste Mitglied der PhaseSep-Produktfamilie von Pall und ein hocheffizientes Phasentrennungselement. Er wurde speziell für die Biodieselproduktion entwickelt und kann dazu beitragen, kritische Separationen mit niedrigeren Kosten, höherer Effizienz und kürzeren Prozesszeiten als bei herkömmlichen Zentrifugen oder Absetzern durchzuführen.
Das Polymer-Koaleszermedium ist mit einer Raumporenstruktur aufgebaut. Die Emulsion tritt an der Innenseite in das Element ein und passiert eine feine Medienschicht, die die Vergrößerung der dispergierten Tröpfchen und so den Koaleszenzprozess startet. Medienschichten mit wachsender Grobheit ermöglichen die Bildung großer koaleszierter Tropfen, bevor die Flüssigkeit aus der Außenschicht des Koaleszerelements austritt und die Phasen so getrennt werden. Schwierig zu trennende Emulsionen können Biodieselherstellern kostspielige Probleme bereiten. Eine ineffiziente Separation flüssiger Verunreinigungen kann diese Folgen haben:
• nicht anforderungsgerechte Endprodukte
• zu hoher Verbrauch von teuren Harzen oder zu hoher Waschwasserverbrauch zur Aufreinigung
• kostspielige Verzögerungen in der Verarbeitung
• höhere Kosten für die Abwasserbehandlung oder dessen Entsorgung
Das Aufbrechen stabiler Emulsionen kann je nach Prozessbedingungen und Ausgangsstoffen eine schwierige Herausforderung darstellen. Pall hat ein hocheffizientes Koaleszenzelement zur Separation von stabilen Emulsionen entwickelt, die üblicherweise in der Biodieselproduktion vorkommen. Zu den wichtigen Parametern beim Ermitteln des Aufwands zum Trennen von Emulsionen zählen die Grenzflächenspannung (GFS), die Dichtedifferenz und die Viskosität. Anhand der GFS kann die Stabilität einer Emulsion gut bewertet werden. Die sehr stabilen Emulsionen, die in Biodieselprozessen gebildet werden, können eine sehr niedrige GFS aufweisen (<20 dyn/cm). Bei konventionellen Separationstechnologien, einschließlich Koaleszer für Treibstoffe, kann es bei einer GFS von unter 20 dyn/cm zu Effizienzverlusten kommen.
Beständigkeit
Die Kompatibilität ist eine weitere wichtige Überlegung bei der Auswahl eines Koaleszers. Pall Koaleszer sind mit einer Vielzahl an Stoffen erhältlich, darunter verschiedene Polymere und Fluorpolymere. Der PhaseSep Koaleszer der A/S-Serie ist verträglich mit Chemikalien, die üblicherweise im Biodiesel-Prozess vorgefunden werden, darunter: Säuren, Laugen und Alkohole. Informationen zur Verträglichkeit mit einer bestimmten Chemikalie erhalten Sie von Ihrer Pall Vertretung vor Ort.
Typische Separationsanwendungen
• Glycerin oder Glycerol aus Methylester
• Seife und Wasser aus gewaschenem Biodiesel
• Freie Fettsäuren oder Methylester aus Rohgylcerin
• Methylester aus Wasch- oder Abwasser
Leistungsmerkmale von PhaseSep Koaleszern der A/S-Serie
• Typischerweise wird die Abscheidung einer flüssigen freien Phase auf 50–350 ppmw erzielt, basierend auf gravimetrischer Analyse
• Eingangskonzentrationen dispergierter flüssiger Verunreinigungen von bis zu 10 % und höher können verarbeitet werden
• Emulsionen mit Grenzflächenspannungen von bis zu 0,5 dyn/cm werden separiert. Hinweis: Jede Anwendung des PhaseSep Flüssig-Flüssig-Koaleszers der A/S-Serie sollte von der Pall Corporation auf technische Realisierbarkeit geprüft werden.
Beschreibung der Koaleszenz
Die erste Stufe besteht aus einem Vorfiltergehäuse, mit dem Feststoffe aus dem zugeführten Emulsionsstrom entfernt werden, um den Koaleszer zu schützen und eine lange Lebensdauer zu begünstigen. Der Vorfilter fungiert außerdem als Vor-Koaleszer, indem er den Prozess des Zusammenführens der feineren Tropfen in der Emulsion zu mittelgroßen Tropfen beginnt, die im Koaleszermedium weiter vergrößert werden.
Bei Flüssigkeiten mit niedriger (unter 20,0 dyn/cm) und extrem niedriger Grenzflächenspannung GFS (unter 3,0 dyn/cm) bietet der in einem horizontalen Gehäuse installierte PhaseSep A/S Koaleszer das beste Flüssig-Flüssig-Separationsergebnis. Ein hocheffizienter Pall Vorfilter sollte vor dem PhaseSep A/S Koaleszer installiert werden, um Feststoffe abzuscheiden und eine lange Lebensdauer zu ermöglichen.
