Tørvask med ionbytterharpikser
At producere biodiesel, der opfylder brændstofkvalitetsstandarder, indebærer mere end at gennemføre transesterificeringsreaktionen. Resterende katalysatorsalte, glycerin og vand skal reduceres til specifikationsniveauer, inden den færdige fedtsyremethylester (FAME), produktet af transesterificeringsprocessen via methanolvejen, kan anvendes eller blandes. Ionbytning er én rensningsmetode, dens egnethed afhænger af strømmen og den samlede efterbehandlingsproces.
Hvorfor polering er afgørende for specifikationsoverholdelse
ASTM D6751-specifikationen for B100, som opsummeret i AFDC-specifikationstabellen, fastsætter grænser for fri glycerin (højst 0,020 % masse), total glycerin (højst 0,240 % masse) og kombineret natrium og kalium (højst 5 ppm), samt andre egenskaber. Overskydende glycerider kan bidrage til tilstopning af brændstoffiltre, og forhøjede glyceridniveauer kan forurene lagertanke, brændstofsystemer og motorer. Disse krav gælder på B100-niveau inden blanding, fordi testmetoden (D6584) er meget følsom over for tilstedeværelsen af dieselbrændstof og ikke bør anvendes på biodieselblandinger.
Sådan fungerer Purolite PD206
Purolite PD206 er en syntetisk copolymerperle med en ionbyttefunktionel gruppe. Den udfører to adskilte funktioner. For det første adsorberer den polære forbindelser, primært spormængder af glycerin og vand, fra methylesterstrømmen. Belastning og befugtning kan forårsage betydelig harpikshævelse, der skal tages højde for i leverandørgodkendt kardesign. For det andet fjernes opløselige katalysatorioner som natrium eller kalium ved ionbytning. Producenten beskriver neutralisering af katalysatorrester under ionbytning, hvor methanol eller vand dannes afhængigt af den involverede rest.
Karkonfiguration og overvågning
Den omtalte PD206-vejledning beskriver kar drevet i serie, hvilket giver et efterfølgende leje mulighed for at opfange materiale, der passerer igennem det forreste leje. Det er en leverandørspecifik løsning og ikke en universel opstilling for alle harpikser. Overvågning skal skelne mellem glyceringennembrud og tab af kapacitet til fjernelse af katalysatorioner. Prøveudtagningspunkter, omskiftningskriterier og lejehåndtering skal følge den faktiske harpiks og installationsvejledningerne. En numerisk udløsningsværdi fra ét leverandøreksempel bør ikke anvendes som en universel driftsgrænse eller som erstatning for afsluttende produkttestning.
Adsorptionsregeneration versus ionisk udtømning
Disse to udtømningstilstande er uafhængige og har forskellige konsekvenser. Glycerin- og vandbelastning begrænser adsorptionskapaciteten først, methanolvask kan fortrænge disse polære forbindelser og gendanne adsorptionsfunktionen. Gendannelse af adsorptionskapaciteten gendanner imidlertid ikke harpiksens ioniske byttekapacitet, når ionbyttepladserne er optaget af katalysatorsalte, kan de ikke regenereres ved methanolvask. Producenten oplyser, at glycerinhåndteringskapaciteten kan falde i takt med, at ionisk kapacitet forbruges, gentagen vask gendanner ikke et ionisk udtømt leje. Hvis sæbe er til stede i biodieselindløbet, kan Purolite PD206 omdanne det til frie fedtsyrer, hvilket øger det samlede syretal i det polerede produkt.
Harpiksskift og methanolgenvinding
Ved ionisk udtømt PD206 anbefaler den omtalte producentvejledning normalt udskiftning. Vejledningens diskussion om methanolvask vedrører gendannelse af adsorptionskapacitet og ikke gendannelse af ionbyttekapacitet. Genvundet vaskemethanol indeholder desuden fortrængt materiale og svarer ikke automatisk til en frisk methanolcharge. Genbrug skal tage hensyn til vand, andet medfulgt materiale og anlæggets godkendte doserings- og genvindingsarrangement. Ligeledes skal resterende methanol, der er fortrængt fra et leje, håndteres af den relevante efterfølgende proces, en generel artikel udgør ikke en procedure for lejvask eller regenerering.