مفاعلات الموجات فوق الصوتية لإنتاج وقود الديزل الحيوي
تعمل مفاعلات الموجات فوق الصوتية على تحسين حركية التفاعل الكيميائي لعملية تحويل وقود الديزل الحيوي. هذا يؤدي إلى أسترة أسرع ، وعائد تحويل أعلى ، ويوفر الميثانول الزائد والمحفز. Hielscher يجعل مفاعلات خلط بالموجات فوق الصوتية لإنتاج وقود الديزل الحيوي على أي نطاق. مفاعلات الموجات فوق الصوتية مدمجة وسهلة التركيب وفعالة للغاية.
زيادة إنتاج وقود الديزل الحيوي وتسريعه باستخدام الموجات فوق الصوتية
وقود الديزل الحيوي هو وقود متجدد ونظيف الاحتراق مصنوع من الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية أو نفايات زيت الطهي. يمكن إنتاجه من خلال تفاعل الأسترة التبادلية ، والذي يتضمن تحويل الدهون الثلاثية إلى استرات ميثيل الأحماض الدهنية (FAMEs) باستخدام كحول ومحفز. تتمثل إحدى طرق تسريع تفاعل الأسترة العابرة في استخدام الموجات فوق الصوتية ، والتي يمكن أن تعزز الخلط ونقل الكتلة للمواد المتفاعلة ، وكذلك تعزيز كسر قطرات الزيت وتشتت المحفز.
الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار ، والمعروفة أيضا باسم sonotrode ، هو جهاز يولد موجات صوتية عالية التردد (عادة في نطاق 20 كيلو هرتز إلى 30 كيلو هرتز) عن طريق اهتزاز قضيب التيتانيوم. تنتشر الموجات فوق الصوتية عبر السائل وتخلق مناطق ضغط مرتفع وضغط منخفض ، مما يتسبب في تكوين فقاعات التجويف وانهيارها بسرعة. يولد انهيار الفقاعات تسخينا وتبريدا محليا مكثفا ، وقوى قص عالية ، وموجات صدمة ، والتي يمكن أن تزيد من معدل التفاعل وكفاءة عملية الأسترة التبادلية.

الموجات فوق الصوتية UIP16000hdT قادر على معالجة وقود الديزل الحيوي 32MMGY.
مزايا إنتاج وقود الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية
تشمل مزايا استخدام الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار لتوليف وقود الديزل الحيوي ما يلي:
- معدل تفاعل أسرع: يمكن للموجات فوق الصوتية زيادة نقل الكتلة للمواد المتفاعلة وتسريع تفاعل transesterification ، مما يقلل من وقت التفاعل ويزيد من إنتاجية وقود الديزل الحيوي.
- عائد ونقاء أعلى: تعمل عملية وقود الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية على تحسين تشتت المحفز وتجانس خليط التفاعل ، مما يؤدي إلى زيادة إنتاجية ونقاء وقود الديزل الحيوي. باستخدام الموجات فوق الصوتية ، يمكنك استخدام أقل جودة للمواد الخام مثل نفايات زيوت الطهي وتحويلها إلى وقود الديزل الحيوي عالي الجودة.
- انخفاض استهلاك الطاقة: استخدام الموجات فوق الصوتية يقلل من الطاقة اللازمة لخلط وتسخين خليط التفاعل ، وكذلك كمية المحفز اللازمة ، مما يؤدي إلى عملية أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة.
- المرونة وقابلية التوسع: يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية والمفاعلات من نوع مسبار Hielscher لإنتاج وقود الديزل الحيوي على نطاق صغير وواسع النطاق ، ويمكن دمجها بسهولة في عمليات الإنتاج الحالية.
باختصار هذا يعني أن استخدام الموجات فوق الصوتية Hielscher ومفاعلات الموجات فوق الصوتية لتوليف وقود الديزل الحيوي تقدم فوائد كبيرة من حيث معدل التفاعل ، العائد ، النقاء ، استهلاك الطاقة ، وقابلية التوسع ، مما يجعلها تقنية مربحة للإنتاج المستدام للوقود المتجدد.
مفاعلات وقود الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية خفض التكاليف وزيادة إنتاج وقود الديزل الحيوي
يعد الميثانول الزائد والمحفز من عوامل التكلفة المهمة في إنتاج وقود الديزل الحيوي. تستخدم مفاعلات الموجات فوق الصوتية Hielscher قص التجويف المكثف لخلط الميثانول مع المواد الخام الخاصة بك. يمنحك هذا قطرات ميثانول أصغر بكثير مما يؤدي إلى تحسين استخدام الميثانول والمحفز. لذلك ، هناك حاجة إلى كمية أقل من الميثانول الزائد ومحفز أقل. بالإضافة إلى ذلك ، يؤثر التجويف على حركية التفاعل ، مما يؤدي إلى انتقال أسرع وأكثر اكتمالا.
مفاعلات الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية الصغيرة والمتوسطة الحجم
لأنظمة إنتاج وقود الديزل الحيوي الصغيرة والمتوسطة الحجم تصل إلى 9 طن / ساعة (2900 جالون / ساعة) ، تقدم لك Hielscher UIP500hdT (500 واط) ، UIP1000hdT (1000 واط) ، UIP1500hdT (1500 واط) أو UIP2000hdT (2000 واط). هذه المفاعلات الأربعة المضمنة بالموجات فوق الصوتية مدمجة للغاية وسهلة الدمج أو التعديل. وهي مصممة للتشغيل الشاق في البيئات القاسية. ستجد أدناه إعدادات المفاعلات الموصى بها لمجموعة من معدلات الإنتاج.
طن / ساعة
|
جالون / 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
|
1x UIP2000hdT |
1.0 إلى 2.0
|
320 إلى 640
|
2x UIP1500hdT |
1.5 إلى 3.0
|
480 إلى 960
|
2x UIP2000hdT |
2.0 إلى 4.0
|
640 إلى 1280
|
4 أضعاف UIP1500hdT |
3.0 إلى 6.0
|
960 إلى 1920
|
4 أضعاف UIP2000hdT |
4 إلى 8
|
1280 إلى 2560
|
مفاعلات وقود الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية الصناعية واسعة النطاق
لمصانع إنتاج وقود الديزل الحيوي الصناعي تقدم Hielscher UIP4000hdT (4000 واط)، UIP6000hdT (6000 واط)، UIP10000hdT (10000 واط) وUIP16000hdT (16000 واط). تم تصميم هذه المجانسات بالموجات فوق الصوتية مع المفاعلات المضمنة للإنتاج المستمر للديزل الحيوي بمعدلات تدفق عالية. جميع المجانسات بالموجات فوق الصوتية الأربعة متوفرة في خزانات الفولاذ المقاوم للصدأ. يتطلب التركيب الرأسي الحد الأدنى من مساحة الأرضية للتركيب أو التعديل التحديثي. ستجد أدناه الإعدادات الموصى بها لمعدلات المعالجة الصناعية النموذجية.
طن / ساعة
|
جالون / ساعة
|
|
---|---|---|
3x UIP4000hdT |
6.0 إلى 12.0
|
1920 إلى 3840
|
5 أضعاف UIP4000hdT |
10.0 إلى 20.0
|
3200 إلى 6400
|
3x UIP10000hdT |
15.0 إلى 30.0
|
4800 إلى 9600
|
3x UIP16000hdT |
24.0 إلى 48.0
|
7680 إلى 15360
|
5 أضعاف UIP16000hdT |
40.0 إلى 80.0
|
12800 إلى 25600
|
خلط بالموجات فوق الصوتية مضمنة من النفط والميثانول
تحل مفاعلات الخلط بالموجات فوق الصوتية محل محرضي الخزان وخلاطات القص الديناميكية الأخرى. بشكل عام ، يتم تثبيت مفاعلات وقود الديزل الحيوي بالموجات فوق الصوتية لخلط تيارين للتغذية: الزيت والميثانول (مع محفز). لهذا ، يتم ضخ مزيج مسبق خام من خلال المفاعل المضمن بالموجات فوق الصوتية ، حيث يمزج التجويف بالموجات فوق الصوتية ويستحلب كلا الكواشف في غضون 2 إلى 10 ثوان. هذه عملية خلط مضمنة. عندما يخرج المزيج من مفاعل خلية التدفق ، سينفصل الجلسرين عن طريق الجاذبية في أقل من 60 دقيقة. بدلا من ذلك ، يمكنك تغذية المزيج الصوتي في جهاز طرد مركزي بعد بضع دقائق من وقت رد الفعل. يقلل الخلط المضمن من عدد وحجم الخزانات المستخدمة مقارنة بمعالجة الدفعات التقليدية. هذا يحسن استخدام رأس المال.

يمكن تشغيل الأسترة بالموجات فوق الصوتية والأسترة العابرة كدفعة أو عملية مضمنة مستمرة. يوضح الرسم البياني العملية المضمنة بالموجات فوق الصوتية للديزل الحيوي (FAME).
اتصل بنا! / اسألنا!
معلومات ذات صلة
- الأسترة الترانستونية بالموجات فوق الصوتية من النفط إلى وقود الديزل الحيوي
- تأثير الموجات فوق الصوتية على كفاءة معالجة وقود الديزل الحيوي
- استخدام مفاعلات الموجات فوق الصوتية في عملية وقود الديزل الحيوي المستمر على نطاق صغير – غراهام تاورتون (2007)
- وقود الديزل الحيوي من الطحالب باستخدام الموجات فوق الصوتية
- تكنولوجيا إنتاج وقود الديزل الحيوي
- طرق تحليل وقود الديزل الحيوي
- "مضمون’ طريقة لجعل وقود الديزل الحيوي
- قائمة الموردين للخزانات والمضخات لإنتاج وقود الديزل الحيوي
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.
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- 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 Ultrasonics: Ultrasonic Mixing for Biodiesel Production

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.