Filtrering af rapsolie, små anlæg

Filtrering af rapsolie kan foretages på flere måder alt efter hvilken kapacitet systemet skal have, hvilken type frø og oliepresse der anvendes, og efter hvilke krav der stilles til oliens renhed.

I det følgende beskrives kort hvordan filtrering kan foretages enkelt og billigt på små anlæg, hvor man typisk renser olien først ved bundfældning og derefter finfiltrering. Der findes også flere andre egnede metoder.

For at olien skal overholde kvalitetskravene for rapsolie som motorbrændstof, skal indholdet af partikler være mindre end 24mg/kg. Rapsolien kan godt være helt klar og gennemsigtig, og uden at danne bundfald over længere tid, men alligevel indeholde for meget smuds. Derfor er det vigtigt som for andre kvalitetsparametre ved rapsolien, dels at vælge passende procesudstyr, og dels derefter at få tjekket kvaliteten ved analyse.

Bundfældning foretages typisk ved først at lade olien passere en mindre beholder hvor meget at det grove bundfald hurtigt udskilles, og derefter lade olien løbe i en palletank som lukkes og stilles til side når den er fyldt. Bundfældningstiden for de finere partikler afhænger af partiklernes størrelse og vægtfylde, samt i høj grad oliens temperatur og dermed viskositet. Partiklernes egenskaber afhænger af frøene og presseren.

Det er ikke muligt at angive en nøjagtig opholdstid i tanken for at bundfældningen er tilstrækkelig til at starte finfiltreringen, men vi anvender selv som tommelfingerregel ca. 1 måned som minimumstid om sommeren, og betydeligt længere om vinteren.


Illustration af palletank med bundfældet rapsolie og bundfald, sugerør og slange til pumpe med filter.

Figuren ovenfor illustrerer en palletank efter bundfældning. Bundfaldet ligger som et sort forholdsvist fast lag på nogle cm. i bunden af tanken. Man bør undgå at suge dette bundfald med til filteret, da dette da vil stoppe meget hurtigt.

En god måde at undgå at suge bundfaldet er ved at tage et 3/4 eller 1" rør med 2 stk 90° bøjninger og en ca. 5cm studs i enden, så de tilsammen danner en 180° bøjning som en snorkel. I den anden ende af røret monteres en 90° vinkel, kuglehane og 1" gennemsigtig sugeslange, som forbindes til pumpen. Sugerøret sænkes ca. halvt ned i olien og pumpen startes. I starten recirkuleres den filtrerede olie tilbage til tanken for at sikre at ingen smuds har passeret- eller løsnet sig fra filteret pga. transport og start/stop af pumpen. Sugerøret føres nu langsomt ned til bunden af palletanken mens man iagtager farven af rapsolien der passerer i sugeslangen. Hvis farven skifter til sort gælder det om hurtigt at få hævet sugerøret lidt igen for at undgå at filteret stopper. Hvis ikke røret kan sænkes helt ned til bunden uden at suge bundfald må det fikseres højere oppe. Når tanken er ved at være tom kan bundfald godt vise sig som tynde sorte streger i olien som passerer i sugeslangen - så er det ved at være tid at stoppe filtreringen fra denne tank.


Ved at anvende en gennemsigtig sugeslange kan man ved at betragte oliens farve i slangen undgå at at suge for meget bundfald.

Man skal regne med at filtrering er en langsommelig process - og jo langsommere jo bedre. Pumpens kapacitet i form af tryk og mængde skal passe til filtrenes kapacitet. Hvis pumpen kan give for stor mængde og for højt tryk kan man risikere at få gennemslag i filteret, dvs. at smuds bliver trykket igennem filtermaterialet. Man skal være opmærksom på at trykfaldet over filteret ikke bliver større end det filtermaterialet kan modstå. Det er ikke et spørgsmål om hvor højt systemtryk filterhuset kan holde til. Det bedste er hvis pumpen ikke kan give mere tryk end dette og at man vil opdage at filteret tilstopper fordi flowet langsomt går i stå. Trykfaldet over filteret kan evt. begrænses ved at lave et by-pass fra tryksiden af pumpen tilbage til sugesiden, som lukker op over et givet tryk.

Hvis man har begrænset tid til at flytte rapsolie fra bundfældningstanke, kan man, med ovennævnte sugerør og en evt.kraftigere pumpe, flytte olien over i en anden transport- eller lagertank, og så filtere derfra på et senere tidspunkt. Man kan da tappe direkte fra bundhanen.

I tyskland har man undersøgt forskellige filtertypers effektivitet overfor rensning af rapsolie. Den mest effektive type til små anlæg viste sig at være filterpatroner spundet af bomuldstråd omkring en kerne af plast eller stål. Filterpatroner fungerer ved "dybdefiltrering", dvs. filtermaterialet har en vist minimums tykkelse som dels gør at trykgradienten1 bliver mindre, og at "alle veje ender blindt" for en partikel der forsøger at komme igennem. Filterposer viste sig derimod at være nærmest virkningsløse overfor der fine partikler. Forklaringen kan være stor trykgradient, og at de forholdsvist smidige partikler i rapsolie kan klemme sig igennem den forholdsvis tynde filterdug. Filterposer bør istedet anvendes til en grovere for-filtrering.

           
Filterpatroner spundet af bomuldstråd og tilhørende blå eller transparent filterhus - 20" længde

Maskestørrelsen angives i μ (my=1/1000 mm) og beskriver hvor fint filteret er - jo mindre jo finere. My størrelsen angiver at filteret tilbageholder en vist procentdel af alle partikler der er større end den angivne størrelse, men der er aldrig nogen garanti for at alle partikler over denne størrelse tilbageholdes.

Partikler der opfanges af filteret vil medvirke til at filteret med tiden bliver tættere, og dermed bliver mere effektivt end et nyt filter. Derfor er det en god idé at recirkulere olien i starten af filtreringsprocessen. Men når filteret er ved at tilstoppe kan det også ske at man får gennemslag pga. for højt pumpetryk. Hvis man er uheldig med sammensætningen af partikelstørrelsen i olien, kan man risikere at en filterpatron tilstopper meget hurtigt ved det at filtermaterialets overflade dækkes af smuds om olien ikke kan trække igennem, og at man derfor ikke får udnyttet dybden i filteret.

Vores erfaringer med bundfældet rapsolie viser at en 20μ filterpatron er nærmest virkningsløs og alle partikler passerer lige igennem. En 5μ filterpatron fanger det meste men ikke de mindste partikler. Til gengæld kan en 1μ filterpatron tilstoppe meget hurtigt selv med olie der ser helt klar ud. Derfor anbefaler vi at filtrere bundfældet olie i 2 trin, først gennem en 5μ patron som kan optage den største partikel masse, og derpå igennem en 1μ eller 0,5μ patron som kan fange de mindste partiker. I sidste ende handler det om at rense olien til en fornuftig pris, f.eks. 5-10øre/liter.


10" 1μ filterpatron helt tilstoppet efter blot 100liter bundfældet og klar rapsolie.
Filtreringen bliver dermed forholdsvis dyr.


Eksempel på sammensætning af 370 Watt pumpe og 2 patronfiltre - kapacitet ca. 3-8 liter/min eller 180-480liter/time. I det første filterhus monteres en 5μ filterpatron, og i det efterfølgende en 1μ eller 0,5μ patron. Trykket fra pumpen fordeles dermed som trykfald over 2 filtre, og reducerer faren for gennemslag.

Vi vil altid anbefale at rense olien én gang for alle, f.eks. 1000 liter per gang, og opbevare den i rene tanke. Start filtreringen med at recirkulere tilbage til tanken der suges fra. Fin-filtrering i forbindelse med påfyldning af køretøjer giver forhøjet risiko for at smuds løsner sig fra filteret pga. start/stop belastningen fra pumpen, hvilket man ikke vil opdage. Desuden skal finfiltreringen gå forholdsvist langsom ift. den mængde man typisk gerne vil pumpe når man påfylder en tank. Hvis man gerne vil have ekstra sikkerhed for at ingen rustskalder og lign. fra en lagertank kommer med over i køretøjets tank kan man montere en 20μ filterpatron til det formål, hvorved flowet under tankningen kan holdes på et rimeligt niveau.


Konfiguration med 370Watt pumpe med 3 x 1 filterhuse med hhv. 5, 1 og 0.5my filterpatroner.
kapacitet ca. 1½-2 liter/minut.


Konfiguration med 370Watt pumpe med 2 x 2 filterhuse med hhv. 5 og 0.5my filterpatroner.
kapacitet ca. 8-10 liter/minut.


Konfiguration med med 2 x 4 filterhuse.

Fødevaregodkendte (FDA) patronfiltre
Vi tilbyder fødevaregodkendte(FDA) patronfiltre til filtrering af rapsolie eller andre madprodukter/drikkevare.


20" FDA godkendt patronfilterhus.

Posefiltre til grovere for- eller efterfiltrering
Hvis man ønsker en grovere for- eller efterfiltrering med stort flow kan man med fordel anvende posefiltre. Posernes forholdsvis tynde materiele giver et lille trykfald og stor gennemstrømning så længe poserne er rene. Når filteret tilstoppes giver trykket og det tynde filtermateriale en stor trykgradient, hvilket øger chancen for gennemslag. Derfor renser en 1y filterpose eksempelvis ikke så effektivt som en 1y filterpatron.

  
Eksempel på posefilterhus, AMA, type AFB-180T-2 i rustfrit stål, som vi har leveret til et stort varmeværk der fyrer med bio-olie.

 

Fodnoter

1) Trykgradienten er trykfaldet divideret med strækningen gennem filteret, dvs. et lille trykfald og et tykt filtermateriale giver en lav trykgradient, og omvendt med stort trykfald og tyndt filtermateriale.