وقود الديزل الحيوي من الطحالب باستخدام الموجات فوق الصوتية
زيت الطحالب هو مادة وسيطة مستدامة مثيرة للاهتمام لتصنيع وقود الديزل الحيوي. إنه بديل للمواد الأولية الشائعة ، مثل فول الصويا والكانولا والنخيل. الموجات فوق الصوتية يحسن استخراج النفط من خلايا الطحالب والتحويل إلى وقود الديزل الحيوي.
بالمقارنة مع محاصيل البذور الزيتية التقليدية ، تنتج الطحالب زيتا أكثر بكثير لكل فدان. بينما ينتج فول الصويا عادة أقل من 50 جالونا من الزيت لكل فدان وتولد بذور اللفت أقل من 130 جالونا لكل فدان ، يمكن أن تنتج الطحالب ما يصل إلى 10000 جالون لكل فدان. على وجه الخصوص الدياتومات والطحالب الخضراء هي مصادر جيدة لإنتاج وقود الديزل الحيوي.
مثل النباتات الأخرى ، تخزن الطحالب الطاقة في شكل دهون. هناك طرق مختلفة لاستخراج الزيوت ، مثل الضغط وغسل مذيب الهكسان والاستخراج بالموجات فوق الصوتية.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من زيت الطحالب
صوتنة مكثفة من السوائل يولد موجات صوتية تنتشر في وسائل الإعلام السائلة مما يؤدي إلى تناوب دورات الضغط العالي والضغط المنخفض. خلال دورة الضغط المنخفض ، يتم إنشاء فقاعات فراغ صغيرة عالية الكثافة في السائل. عندما تصل الفقاعات إلى حجم معين ، فإنها تنهار بعنف خلال دورة الضغط العالي. وهذا ما يسمى التجويف. أثناء الانفجار الداخلي ، يتم إنتاج ضغوط عالية جدا ونفاثات سائلة عالية السرعة محليا. تعمل قوى القص الناتجة على كسر بنية الخلية ميكانيكيا وتحسين نقل المواد. هذا التأثير يدعم استخراج الدهون من الطحالب.
يعمل الخلط بالموجات فوق الصوتية على تحسين معدل تحويل وقود الديزل الحيوي ، ويزيد من الغلة ويوفر الميثانول الزائد والمحفز. تعرض الصورة تركيب 3x UIP1000hdT (كل 1kW) في مصنع وقود الديزل الحيوي.
يوضح الجدول أدناه متطلبات الطاقة النموذجية لتدفقات الحجم المختلفة. يتم دمج نظام الموجات فوق الصوتية بشكل عام مضمنة. يمكن تعديل مفاعل الموجات فوق الصوتية بسهولة في المرافق القائمة ، وتحسين استخراج الطحالب.
معدل التدفق | قوة |
|---|---|
20 – 100 لتر / ساعة | |
80 – 400 لتر / ساعة | |
0.3 – 1.5m³ / ساعة | |
2 – 10m³ / ساعة | |
20 – 100m³ / ساعة |
التحضير بالموجات فوق الصوتية للضغط البارد لزيت الطحالب
على وجه الخصوص لغرض الضغط ، يلزم التحكم الجيد في اضطراب الخلايا ، لتجنب الإطلاق دون عوائق لجميع المنتجات داخل الخلايا بما في ذلك حطام الخلايا ، أو تمسخ المنتج. عن طريق كسر بنية الخلية ، يمكن إطلاق المزيد من الليبيدات المخزنة داخل الخلايا عن طريق تطبيق الضغط الخارجي.
استخراج المذيبات بالموجات فوق الصوتية من زيت الطحالب
تدعم دورات الضغط العالي للموجات فوق الصوتية انتشار المذيبات ، مثل الهكسان في بنية الخلية. نظرا لأن الموجات فوق الصوتية تكسر جدار الخلية ميكانيكيا بواسطة قوى قص التجويف ، فإنها تسهل نقل الدهون من الخلية إلى المذيب. بعد إذابة الزيت في الهكسان الحلقي ، يتم ترشيح اللب / الأنسجة. يتم تقطير المحلول لفصل الزيت عن الهكسان. لصوتنة السوائل القابلة للاشتعال أو المذيبات في البيئات الخطرة Hielscher يقدم FM و ATEX أنظمة الموجات فوق الصوتية المعتمدة، مثل UIP1000-Exd.
استخراج الأنزيمية بالموجات فوق الصوتية من زيت الطحالب
يمكن ملاحظة تأثيرات تآزرية قوية عند الجمع بين العلاج الأنزيمي مع صوتنة. يساعد التجويف الإنزيمات في تغلغل الأنسجة ، مما يؤدي إلى استخراج أسرع وعوائد أعلى. في هذه الحالة ، يعمل الماء كمذيب وتؤدي الإنزيمات إلى تدهور جدران الخلايا.
وقود الديزل الحيوي من زيت الطحالب
انقر هنا لقراءة المزيد عن الموجات فوق الصوتية في تصنيع وقود الديزل الحيوي.
معالجة زيت الطحالب بالموجات فوق الصوتية من النطاق التجريبي إلى الإنتاج
نوصي بإجراء تجارب على نطاق تجريبي على سبيل المثال باستخدام أنظمة 1kW. سيظهر هذا التأثيرات العامة والتحسين لتدفق العملية الخاص بك. يمكن توسيع نطاق جميع النتائج خطيا إلى تدفقات عملية كبيرة. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك والتوصية بمزيد من الخطوات.
يمكن تشغيل الأسترة بالموجات فوق الصوتية والأسترة العابرة كدفعة أو عملية مضمنة مستمرة. يوضح الرسم البياني العملية المضمنة بالموجات فوق الصوتية للديزل الحيوي (FAME).
نظام صناعي بالموجات فوق الصوتية مع خلية تدفق لأسترة وقود الديزل الحيوي المضمن والأسترة العابرة.
الموجات فوق الصوتية متوسطة الحجم وواسعة النطاق لإنتاج وقود الديزل الحيوي الصناعي
Hielscher الفوق صوتيات لوازم الصف الصناعي متوسطة الحجم وكذلك المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية على نطاق واسع لإنتاج كفاءة وقود الديزل الحيوي في أي حجم. يمكن استخدام كل نظام لتحسين الأسترة العابرة لأي نوع من المواد الأولية بما في ذلك زيت الطحالب والزيوت النباتية والدهون الحيوانية وزيوت النفايات وما إلى ذلك.
منذ محفظة Hielscher يغطي أنظمة الموجات فوق الصوتية لأي قدرة إنتاجية، يمكننا أن نقدم الحل المثالي لكل من صغار المنتجين والشركات الكبيرة. يمكن تشغيل تحويل وقود الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية كدفعة أو كعملية مضمنة مستمرة. التركيب والتشغيل بسيط وآمن ويعطي مخرجات عالية موثوقة بجودة وقود الديزل الحيوي الفائقة.
ستجد أدناه إعدادات المفاعلات الموصى بها لمجموعة من معدلات الإنتاج.
طن / ساعة | غال / ساعة | |
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT | 0.25 إلى 0.5 | 80 إلى 160 |
| 1x UIP1000hdT | 0.5 إلى 1.0 | 160 إلى 320 |
| 1x UIP1500hdT | 0.75 إلى 1.5 | 240 إلى 480 |
| 2x UIP1000hdT | 1.0 إلى 2.0 | 320 إلى 640 |
| 2x UIP1500hdT | 1.5 إلى 3.0 | 480 إلى 960 |
| 4 أضعاف UIP1500hdT | 3.0 إلى 6.0 | 960 إلى 1920 |
| 6x UIP1500hdT | 4.5 إلى 9.0 | 1440 إلى 2880 |
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب / المراجع
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Wu, P., Yang, Y., Colucci, J.A. and Grulke, E.A. (2007): Effect of Ultrasonication on Droplet Size in Biodiesel Mixtures. J Am Oil Chem Soc, 84: 877-884.
- Kumar D., Kumar G., Poonam, Singh C. P. (2010): Ultrasonic-assisted transesterification of Jatropha curcus oil using solid catalyst, Na/SiO2. Ultrason Sonochem. 2010 Jun; 17(5): 839-44.
- Leonardo S.G. Teixeira, Júlio C.R. Assis, Daniel R. Mendonça, Iran T.V. Santos, Paulo R.B. Guimarães, Luiz A.M. Pontes, Josanaide S.R. Teixeira (2009): Comparison between conventional and ultrasonic preparation of beef tallow biodiesel. Fuel Processing Technology, Volume 90, Issue 9, 2009. 1164-1166.
- Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).
- Nieves-Soto, M., Oscar M. Hernández-Calderón, C. A. Guerrero-Fajardo, M. A. Sánchez-Castillo, T. Viveros-García and I. Contreras-Andrade (2012): Biodiesel Current Technology: Ultrasonic Process a Realistic Industrial Application. InTechOpen 2012.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.