Biocarburants

Depuis des dizaines d’années, des sources alternatives d’énergie et de matières premières sont étudiées pour les procédés industriels, car les réserves d’énergies fossiles sont de plus en plus limitées. Au cours des vingt dernières années, EKATO a fourni un grand nombre d’agitateurs efficaces et puissants aux usines de bioéthanol, avec des volumes de production allant jusqu’à 450 000 t/an, et aux usines de biodiesel.

Cependant, la gamme de services n’est pas limitée à la fourniture d’agitateurs. EKATO vous accompagne tout au long de votre processus de développement, depuis les tests de laboratoire, en passant par la mise à l’échelle, jusqu’au produit fini.

Le laboratoire d’EKATO offre plus de 1000 m² d’espace pour des tests et des analyses avec les produits originaux des clients. Les études CFD, l’ingénierie basique et détaillée des réservoirs et de leurs installations complètent notre gamme. EKATO vous accompagne dès votre première idée et reste à vos côtés jusqu’à ce que l’usine de production soit prête à fonctionner.

Les premières usines de bioéthanol de première génération commercialement réussies ont été construites après le début du millénaire.

Dans ces usines, l’amidon (par exemple, l’amidon de maïs ou de céréales) ou le sucre de canne est converti en bioéthanol dans de nombreuses étapes de procédé. Pour éviter les dépôts solides dans les réservoirs grand volume (fermenteurs et cuve de brassage), EKATO propose des agitateurs rentables et hautement efficaces de type ES installés latéralement dans la paroi du réservoir.

Par conséquent, les coûts d’investissement pour les usines de bioéthanol peuvent être considérablement réduits. Les déflecteurs étendus, requis pour les agitateurs à ouverture supérieure, ne sont pas nécessaires pour ce système d’agitateur, et les forces agissant sur le réservoir sont considérablement réduites. Cela permet une conception beaucoup plus compacte du réservoir.

Les agitateurs à ouverture supérieure ne sont donc nécessaires que pour des tâches de mélange qui nécessitent également une excellente performance d’homogénéisation dans le haut du réservoir. Bien entendu, EKATO offre également la meilleure solution pour ce type d’exigences.

En raison de la concurrence de superficie entre la production d’aliments et de matières premières, la tendance se développe vers le bioéthanol à base de cellulose de deuxième génération. Dans ce cas, la cellulose issue de paille de céréales, d’herbe, de bois ou de plantes spécialement cultivées est traitée pour la production de bioéthanol.

Pour être efficaces, les usines nécessitent une charge élevée en solides. Au début de l’étape de procédé « hydrolyse enzymatique », la viscosité peut atteindre 250 000 mPa s. L’impact enzymatique et l’effet de mélange provoquent une diminution à moins de 2 000 mPa s en quelques heures.

Cela pose des défis complexes pour le système de mélange sélectionné. Selon que le processus d’hydrolyse soit exécuté en continu ou en semi-lot et en fonction de l’objectif des clients (temps de mélange ou écoulement courts), différentes technologies de mélange peuvent être utilisées dans cette phase de processus hautement visqueuse. Des expériences avec différents systèmes d’agitation et les produits d’origine peuvent être réalisées dans le laboratoire d’EKATO pour déterminer le système d’agitation optimal. La conception de l’échelle opérationnelle peut être réalisée en respectant les règles de mise à l’échelle requises.

Le biodiesel est principalement constitué d’huile de colza, d’huile de tournesol, d’huile de soja ou d’huile de palme, mais aussi de graisses animales ou de déchets de graisse de friture. Pour produire du biodiesel à partir d’huile végétale extraite, l’huile doit être transformée chimiquement par une « transestérification », car l’huile végétale n’est pas appropriée pour être utilisée comme carburant dans les moteurs diesel standard. Le biodiesel résulte de la transestérification lors de laquelle le méthanol et un catalyseur alcalin sont ajoutés à l’huile. Le mélange huile végétale-méthanol est agité dans un récipient avec échangeur de chaleur pendant plusieurs heures à des températures comprises entre 50 °C et 65 °C.

Après refroidissement dans le réservoir, le mélange est présent en deux phases. La couche supérieure se compose du biodiesel brut (faible densité), la couche inférieure la plus épaisse contient de la glycérine et des sous-produits.

Après avoir séparé les deux phases (biodiesel brut/glycérine), le biodiesel brut traverse différentes étapes de nettoyage avec de l’eau et des acides, où les agitateurs fonctionnent également. Après une séparation répétée (eau/biodiesel), le biodiesel est rincé et le méthanol est éliminé. Il en résulte un biodiesel de haute qualité.

Il faut éviter un effet de dispersion trop important par les agitateurs. Cela conduirait autrement à des émulsions relativement stables qui rendraient plus difficile la séparation de phase après l’étape d’estérification et de nettoyage.

EKATO a fourni un grand nombre d’agitateurs dans le monde entier pour cette application au cours des deux dernières décennies. Les agitateurs des séries EKATO-EM et FGL avec homologation ATEX sont les plus utilisés.