Bilgi Bankası

Biyodizel üretim teknolojileri (transesterifikasyon sistemleri)

1. Genel Amaç

  • Aspir tohumu yağı, yüksek linoleik asit (%70–80) oranı sayesinde biyodizel üretiminde ideal hammaddedir.

  • Transesterifikasyon, trigliseritlerin alkol (genellikle metanol veya etanol) ile reaksiyona girerek biyodizel (metil/etil ester) ve gliserol oluşturduğu kimyasal bir dönüşüm sürecidir.

Ana reaksiyon:

Trigliserit+3ROH→Katalizo¨r60°C3RCOOR’+Gliserol ext{Trigliserit} + 3 ext{ROH} xrightarrow[ ext{Katalizör}]{60°C} 3 ext{RCOOR`} + ext{Gliserol}

(Burada ROH = Metanol/Ethanol, RCOOR` = Biyodizel)

2. Proses Aşamaları

Aşama İşlem Ekipman Hedef
1. Yağ Hazırlama Filtrasyon ve kurutma Filtre tankı, ısıtıcı Su ve tortudan arındırma
2. Reaktör Besleme Yağ + alkol + katalizör (NaOH veya KOH) karışımı Reaktör, karıştırıcı Homojen reaksiyon karışımı oluşturma
3. Transesterifikasyon 60–65 °C’de 1–2 saat reaksiyon Isıtmalı reaktör, karıştırma sistemi Yağın biyodizele dönüşümü
4. Faz Ayırımı Biyodizel ve gliserol ayrımı Dekantör, santrifüj Ağırlık farkıyla faz ayrımı
5. Yıkama ve Nötralizasyon Su ile yıkama, asidik nötralizasyon Karıştırma tankı, filtre Sabun ve kataliz kalıntısını giderme
6. Kurutma ve Saflaştırma Hafif vakum altında ısıtma Vakum kurutucu Nem ve alkol kalıntısının uzaklaştırılması

3. Kimyasal ve Operasyonel Parametreler
Parametre Tipik Değer Açıklama
Metanol oranı 6:1 (mol/mol yağ) Fazla alkol dönüşümü artırır
Katalizör (NaOH/KOH) %0.5–1 (yağ kütlesine göre) Yağdaki FFA’ya göre ayarlanır
Sıcaklık 60–65 °C Kaynama noktasının altında tutulur
Reaksiyon süresi 60–120 dk Tam dönüşüm için optimum süre
Dönüşüm verimi %95–98 Uygun işlemle elde edilir
FFA (girdi yağı) < %1.5 Fazla FFA sabunlaşma riskini artırır

4. Biyodizel Kalite Kriterleri (EN 14214 Standardı)
Parametre Limit Ölçüm Yöntemi
Yoğunluk (15°C) 860–900 kg/m³ ASTM D1298
Viskozite (40°C) 3.5–5.0 mm²/s ASTM D445
Asit sayısı < 0.5 mg KOH/g ASTM D664
Metanol içeriği < %0.2 GC analizi
Su içeriği < %0.05 Karl Fischer
Ester oranı ≥ %96.5 GC-FID analizi

5. Dijital İzleme (AgroPlanet Enerji Modülü)

Veri Alanları:

  • Parti numarası, yağ tipi, FFA (%)

  • Reaktör sıcaklığı, basınç, karıştırma hızı

  • Metanol ve katalizör miktarı

  • Reaksiyon süresi, enerji tüketimi (kWh/kg)

  • Nihai biyodizel verimi (%)

  • Gliserol oranı (%)

Sensör Entegrasyonu:

  • Sıcaklık ve basınç sensörleri: Reaktör izleme

  • PH ve iletkenlik sensörleri: Yıkama sürecinde sabun kalıntısı kontrolü

  • Akış sensörleri: Metanol ve yağ debisi

  • VOC sensörleri: Metanol buharı kontrolü (iş güvenliği)

6. Enerji ve Güvenlik Yönetimi

  • Enerji geri kazanımı: Reaktör ısısının gliserin kurutma hattına yönlendirilmesi.

  • Patlamaya dayanıklı (ATEX) sistemler: Metanol buharı riski için zorunlu.

  • Sensör uyarıları: VOC > 100 ppm durumunda otomatik alarm.

  • Atık yönetimi: Gliserol, biyogaz veya sabun üretiminde yeniden kullanılabilir.

7. AgroPlanet Raporlama Özellikleri

  • “Transesterifikasyon Süreç Grafiği” (sıcaklık-zaman dönüşüm oranı)

  • “Enerji Verimlilik Raporu” (kWh/kg biyodizel)

  • “Kimyasal Kullanım Tablosu” (NaOH, metanol, FFA ilişkisi)

  • “Kalite Sertifikası” (EN 14214 uyum durumu)

  • “Gliserol Yan Ürün Raporu” (kg ve saflık oranı)

8. Hedef Performans Değerleri

Göstergeler Hedef İzleme Modülü
Dönüşüm Verimi ≥ %95 Reaktör sensörleri
FFA ≤ %1.5 Yağ giriş modülü
Enerji Verimliliği ≥ %85 Enerji ölçüm
VOC Seviyesi ≤ 100 ppm Gaz sensörü
Ester Oranı ≥ %96.5 Kalite analizi

İlaç Önerileri