Verfahren und Anlage zum Reinigen von Biodiesel

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Biodiesel. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens und Brennmaterialien, welche durch dieses Reinigungsverfahren als Feststoffe gewonnen werden.

Biodiesel ist ein Kraftstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie Dieselkraftstoff, welcher jedoch unter anderem aus nachwachsenden Rohstoffen, wie Pflanzenöl gewonnen wird. Weiters kann Biodiesel aus Abfallstoffen der Speiseindustrie, wie Reste von Speiseölen gewonnen werden. Chemisch handelt es sich bei Biodiesel um Fettsäurmethylester, welcher aus Fetten und ölen in einer katalytischen Umesterungsreaktion mit ca. 10%igem Methanol hergestellt wird. Als Katalysatoren eignen sich vor allem Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid und Alkoholate. Bei der Umesterung werden bei Normaldruck und Temperaturen um 60 ^° C die Esterbindungen der Triglyzeride des Pflanzenöls oder Speisefetts getrennt und die Fettsäuren dann mit Methanol verestert. Anschließend müssen das entstehende Glyzerin sowie die anfallenden Katalysatorreste, wie Kaliseifen, vom Biodiesel getrennt werden. Dabei ist es notwendig für das Entfernen der alkalischen, in Wasser gelösten Kaliseifen auch saure Zusatzstoffe, wie Phosphorsäure zu verwenden. Dadurch entsteht bei den Reinigungsverfahren umweltschädliches, saures Abwasser.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Erfindungsgemäß wird daher ein Reinigungsverfahren von Biodiesel vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Biodiesel mit zellulosehältigen Stoffen in Kontakt gebracht wird.

Vorzugsweise erfolgt dies durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Mischen der Ausgangsstoffe. Zu den Ausgangsstoffen zählen neben ungereinigtem Biodiesel, zellulosehältige Stoffe, wie Holz, vorzugsweise Buchenholz. Um hier unterschiedliche Oberflächen des zellulosehältigen Materials bereitstellen zu können, kann dieses in Form von Spänen und/oder Staub in unterschiedlichen Teilchengrößen eingesetzt werden. Als Adsorptionshilfe während des Vermischens der Komponenten kann weiters Bleicherde zugesetzt werden.

Diese Aufgabe wird des Weiteren mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Weiter Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der

Erfindung in Verbindung mit der angeschlossenen Zeichnung.

Die Zeichnung zeigt im Wesentlichen einen Rühr- und Absetzbehälter 1, zwei Ruhe- und Absetzbehälter 2, 3 sowie Vorrichtungen zum Verwerten der bei dem Verfahren gewonnenen Feststoffe. In einem ersten Verfahrensabschnitt wird ungereinigter Biodiesel über eine Leitung 4, 5 in den Rühr- und Absetzbehälter 1 eingebracht. Einer Fördereinrichtung 6 werden zellulosehältiges Material, wie Holzspäne 7 und Holzstaub 8, und bei Bedarf als Adsorptionshilfe Bleicherde 9 zugeführt und über eine Leitung 10, 11 in den Rühr- und Absetzbehälter 1 eingebracht.

Das Rührwerk 50 wird von einem Antrieb 51 in Intervallen betrieben, sodass während des Mischens eine innige Durchmischung des Biodiesels in ungereinigter Form und dem zellulosehältigen Material sowie der Bleicherde gewährleistet ist. Im Ruhestadium des Rührwerkes erfolgt bedingt durch den Zusatz der Bleicherde als Adsorptionsmittel ein relativ rasches Absinken der Feststoffe in Form des zumindest teilweise an der Bleicherde anhaftenden zellulosehältigen Materials. Die am Boden 12 des Rühr- und Absetzbehälters 1 abgesetzten Feststoffe werden über ein Ventil 13 aus dem Rühr- und Absetzbehälter 1 abgezogen und einer Presseinrichtung 14, z.B. einer Siebbandpresse, zugeführt. Der bereits vorgereinigte Biodiesel, welcher jedoch noch mit Schwebestoffen versetzt ist, wird über ein Ventil 15, das ebenfalls im Bereich des Bodens 12 angeordnet sein kann, und eine Leitung 16, in der eine Förderpumpe 17 angeordnet ist, abgezogen. Um die Gesamtverweildauer des Biodiesels zu verlängern kann der abgezogene Biodiesel ganz oder teilweise über ein Ventil 17 und eine Leitung 18 in den Rühr- und Absetzbehälter 1 zurückgeführt werden.

In der Leitung 16 kann des Weiteren eine Heizeinrichtung 19 angeordnet sein, um die Temperatur des Biodiesels im Rühr- und Absetzbehälter 1 auf einem vorgegebenen Temperaturniveau, das bevorzugt bei etwa 60° C liegt, zu halten. Bei dieser erhöhten Temperatur und weiterem Mischen werden die Adsorptionskräfte bzw. chemisch-physikalischen Kräfte zwischen dem Biodiesel und dem zellulosehältigen Material erhöht.

Der weitgehend von Schwebeteilen freie, gereinigte Biodiesel wird nach dem Ventil 17 über eine Leitung 20 und ein Ventil 21 abwechselnd den beiden Ruhe- und Absetzbehältern 2, 3 zugeführt, in welchen sich die restlichen Schwebeteilchen absetzen können. Der vollständig gereinigte Biodiesel wird über Ventile 22, 23 aus den Ruhe- und Absetzbehältern 2, 3 abgezogen und über eine Sammelleitung 24 und eine Pumpe zwei Filterstufen 26 und 27 zugeführt. Die feststoffhältigen Fraktionen der beiden Filterstufen 26, 27 werden über Leitungen 28, 29 zum Rühr- und Absetzbe-

hälter 1 zurückgeführt. Der vollständig gereinigte Biodiesel wird über eine Leitung 30 zu einem Tank geleitet.

In den Ruhe- und Absetzbehältern 2, 3 setz sich am Boden die noch vorhandenen Schwebestoffe ab, die dann über Ventile 31, 32 und Leitungen 33, 34 und eine Pumpe 35 in den Rühr- und Absetzbehälter 1 zurückgeleitet werden. Der aus der Presseinrichtung 14 ausgepresste Biodiesel wird über eine Leitung 36 mit einer Pumpe 37 ebenfalls wieder dem Rühr- und Absetzbehälter 1 zugeführt.

Der weitgehend von Biodiesel befreite Feststoff aus der Presseinrichtung 14 wird einem Pufferbehälter 52 und anschließend entweder einer Press- bzw. Pelletiereinrichtung 53 zugeführt oder in Form einer weitgehend losen Schüttung über eine Fördereinrichtung 38 einem Lager, Silo oder dergleichen.

Es hat sich gezeigt, dass diese Feststoffe als Brennmaterialien bestens geeignet sind, da sie, wenn als zellulosehältiges Material z.B. Buchenholz verwendet wird, einen guten Heizwert aufweisen. Weiters sind diese CO,, neutral und somit umweltverträglich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insofern Kosten und Energie schonend, als das gereinigte bzw. vorgereinigte Biodieselfiltrat solange im Kreislauf gehalten wird, bis dieses weitgehend frei von Feststoffen bzw. Schwebepartikeln ist. Dies kann an verschiedenen Stellen des Verfahrens durch Probenahme nachvollzogen werden.

Bei Bedarf kann der Feststoff aus der Presseinrichtung 14 mit anderen brennbaren Stoffen gemischt und weiter verarbeitet werden. Die weiteren Stoffe können zum Beispiel Presskuchen z.B. aus Raps, Soja oder Sonnenblumen sein, die über eine Fördereinrichtung 39 zugeführt und einem Mischer 40 mit dem Feststoff gemischt werden. Holzabfälle können natürlich ebenso zugemischt werden.

Zusätzlich zum Rühr- und Absetzbehälter 1 kann noch eine Mischvorrichtung 41 vorgesehen sein die im Verfahrensablauf dem Rühr- und Absetzbehälter 1 vorgeschaltet ist. Die Mischvorrichtung 41 kann z.B. eine kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Misch- und Förderschnecke sein, der ungereinigter Biodiesel aus der Leitung 4 über ein Ventil 42 und eine Leitung 43 und das Gemisch aus zellulosehältigem Material und Bleicherde aus der Leitung 10 über ein Ventil 44 und eine Leitung 45 zugeführt wird. In dieser Mischvorrichtung 41 kann der Biodiesel bereits mit dem zellulosehältigen Material reagieren. Um die Reaktion zu verbessern kann die Mischvorrichtung 41 aufeinander folgende Abschnitte aufweisen, in denen abwechselnd gemischt und nicht gemischt sondern nur gefördert wird.

Das aus der Mischvorrichtung austretende Gemisch aus Biodiesel, zellulosehältigem Material und Bleicherde wird über eine Leitung 46, ein Ventil 47 und eine Leitung 48 dem Rühr- und Absetzbehälter 1 zugeführt. Lediglich bei Betriebsende oder Betriebsunterbrechungen wird das Ventil 47 umgeschaltet, um Restmengen aus der Mischvorrichtung 41 über eine Leitung 49 direkt der Presseinrichtung 14 zuzuführen.