Biodizel istehsalı üçün ultrasəs reaktorları
Ultrasəs reaktorları biodizel çevrilmə prosesinin kimyəvi reaksiya kinetikasını yaxşılaşdırır. Bu, daha sürətli transesterifikasiyaya, daha yüksək konversiya məhsuldarlığına gətirib çıxarır və artıq metanol və katalizatora qənaət edir. Hielscher istənilən miqyasda biodizel istehsalı üçün ultrasəs qarışdırma reaktorları edir. Ultrasəs reaktorları yığcam, quraşdırılması asan və çox səmərəlidir.
Biodizel İstehsalı Artırıldı və Power Ultrasəs ilə Sürətləndi
Biodizel bitki mənşəli yağlardan, heyvan mənşəli yağlardan və ya tullantı yağlardan hazırlanmış bərpa olunan və təmiz yanan yanacaqdır. Bir spirt və katalizatordan istifadə edərək trigliseridlərin yağ turşusu metil efirlərinə (FAMEs) çevrilməsini nəzərdə tutan transesterifikasiya reaksiyası vasitəsilə istehsal edilə bilər. Transesterifikasiya reaksiyasını sürətləndirməyin bir yolu, reaktivlərin qarışmasını və kütlə ötürülməsini gücləndirə bilən, həmçinin neft damcılarının parçalanmasını və katalizatorun dispersiyasını təşviq edən ultrasəs dalğalarından istifadə etməkdir.
Sonotrot kimi də tanınan zond tipli ultrasəs cihazı, titan çubuğunu titrəyərək yüksək tezlikli səs dalğaları (adətən 20 kHz ilə 30 kHz diapazonunda) yaradan bir cihazdır. Ultrasəs dalğaları maye vasitəsilə yayılır və yüksək təzyiqli və aşağı təzyiqli zonalar yaradır, kavitasiya qabarcıqlarının əmələ gəlməsinə və sürətlə çökməsinə səbəb olur. Baloncukların dağılması intensiv lokal isitmə və soyutma, yüksək kəsmə qüvvələri və şok dalğaları yaradır ki, bu da transesterifikasiya prosesinin reaksiya sürətini və səmərəliliyini artıra bilər.
Ultrasəs cihazı UIP16000hdT 32 MMGY biodizel emal etməyə qadirdir.
Ultrasonik Biodizel İstehsalının Üstünlükləri
Biodizel sintezi üçün zond tipli ultrasəs cihazının istifadəsinin üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
- Daha sürətli reaksiya dərəcəsi: Ultrasəs dalğaları reaktivlərin kütləvi ötürülməsini artıra və transesterifikasiya reaksiyasını sürətləndirə, reaksiya vaxtını azalda və biodizel məhsuldarlığını artıra bilər.
- Daha yüksək məhsuldarlıq və təmizlik: Ultrasəs biodizel prosesi katalizatorun dispersiyasını və reaksiya qarışığının homojenliyini yaxşılaşdırır və bu da biodizelin daha yüksək məhsuldarlığına və təmizliyinə səbəb olur.
- Ucuz xammal: Ultrasoniklərdən istifadə edərək, ən aşağı keyfiyyətli xammaldan istifadə edə bilərsiniz – məsələn, tullantı yemək yağları, tullantı heyvan yağları və yeyilməyən yağlar – və onu yüksək keyfiyyətli biodizelə çevirin. Daha çox oxuyun!
- Aşağı enerji istehlakı: Ultrasonikasiyanın istifadəsi reaksiya qarışığının qarışdırılması və qızdırılması üçün tələb olunan enerjini, eləcə də lazım olan katalizatorun miqdarını azaldır, nəticədə daha davamlı və sərfəli proses baş verir. Daha çox oxuyun!
- Çeviklik və miqyaslılıq: Hielscher prob tipli ultrasəs cihazları və reaktorları həm kiçik, həm də böyük miqyaslı biodizel istehsalı üçün istifadə edilə bilər və asanlıqla mövcud istehsal proseslərinə inteqrasiya oluna bilər.
Xülasə, bu o deməkdir ki, biodizel sintezi üçün Hielscher ultrasəs cihazları və ultrasəs reaktorlarının istifadəsi reaksiya sürəti, məhsuldarlıq, təmizlik, enerji istehlakı və miqyasda əhəmiyyətli faydalar təklif edir və onu bərpa olunan yanacaqların davamlı istehsalı üçün sərfəli texnologiya edir.
Ultrasəs biodizel reaktorları xərcləri azaldır və biodizel məhsuldarlığını artırır
Həddindən artıq metanol və katalizator biodizel istehsalında əhəmiyyətli xərc amilləridir. Hielscher ultrasəs reaktorları, metanolun xammal ilə qarışdırılması üçün sıx kavitasiya kəsimindən istifadə edir. Bu, metanol və katalizatordan istifadənin yaxşılaşdırılması ilə nəticələnən daha kiçik metanol damcıları verir. Buna görə daha az metanol və daha az katalizator tələb olunur. Bundan əlavə, kavitasiya reaksiya kinetikasına təsir edərək daha sürətli və tam transesterifikasiyaya səbəb olur.
Ultrasəs esterifikasiyası, AFFA-larda yüksək olan aşağı dərəcəli xammal ehtiyatını esterlərə endirən bir hazırlıq mərhələsidir. Ultrasəs transesterifikasiyasının 2-ci addımında trigliseridlər biodizelə (FAME) çevrilir.
Kiçik və Orta Ölçekli Ultrasəs Biodizel Reaktorları
9 ton/saata (2900 qallon/saat) qədər olan kiçik və orta ölçülü biodizel istehsal sistemləri üçün Hielscher sizə UIP500hdT (500 vat), UIP1000hdT (1000 vat), UIP1500hdT (1500 vat) və ya UIP2000hd (UIP2000hd) təklif edir. Bu dörd ultrasəs daxili reaktor çox yığcamdır, inteqrasiya etmək və ya retro-uydurmaq asandır. Onlar sərt mühitlərdə ağır iş üçün tikilir. Aşağıda bir sıra istehsal dərəcələri üçün tövsiyə olunan reaktor quraşdırmalarını tapa bilərsiniz.
|
ton/saat
|
qallon/saat
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0.25 - 0.5
|
80-160
|
| 1x UIP1000hdT |
0.5 - 1.0
|
160-320
|
| 1x UIP1500hdT |
0.75 - 1.5
|
240 ilə 480 arasında
|
| 1x UIP2000hdT |
1,0 - 2,0
|
320 ilə 640 arasında
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5 - 3,0
|
480-dən 960-a qədər
|
| 2x UIP2000hdT |
2.0 - 4.0
|
640-1280
|
| 4x UIP1500hdT |
3.0 - 6.0
|
960-1920
|
| 4x UIP2000hdT |
4-dən 8-ə qədər
|
1280-dən 2560-a qədər
|
Tam miqyaslı sənaye ultrasəs biodizel reaktorları
_p0500.jpg)
Sənaye biodizel istehsalı zavodları üçün Hielscher UIP4000hdT (4000 vat), UIP6000hdT (6000 vat), UIP10000hdT (10000 vat) və UIP16000hdT (16000 vat) təklif edir. Daxili reaktorları olan bu ultrasəs homojenizatorları yüksək axın sürətlərində biodizelin davamlı istehsalı üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bütün dörd ultrasəs homojenizatoru paslanmayan polad şkaflarda mövcuddur. Şaquli quraşdırma quraşdırma və ya yenidənqurma üçün minimum mərtəbə sahəsi tələb edir. Aşağıda tipik sənaye emal dərəcələri üçün tövsiyə olunan quraşdırmaları tapa bilərsiniz.
|
ton/saat
|
qallon/saat
|
|
|---|---|---|
| 3x UIP4000hdT |
6.0 - 12.0
|
1920-3840
|
| 5x UIP4000hdT |
10.0 - 20.0
|
3200-dən 6400-ə qədər
|
| 3x UIP10000hdT |
15.0 - 30.0
|
4800-dən 9600-ə qədər
|
| 3x UIP16000hdT |
24.0 - 48.0
|
7680-dən 15360-a qədər
|
| 5x UIP16000hdT |
40.0 - 80.0
|
12800-dən 25600-ə qədər
|
Neft və metanolun daxili ultrasəs qarışığı
Ultrasəs qarışdırma reaktorları tank qarışdırıcıları və digər dinamik kəsmə mikserlərini əvəz edir. Ümumiyyətlə, ultrasəs biodizel reaktorları iki yem axını qarışdırmaq üçün quraşdırılmışdır: neft və metanol (katalizatorla). Bunun üçün ultrasəs daxili reaktor vasitəsilə xam əvvəlcədən qarışıq vurulur, burada ultrasəs kavitasiyası 2-10 saniyə ərzində hər iki reagenti qarışdırır və emulsiya edir. Bu, daxili qarışdırma prosesidir. Qarışıq axın hüceyrə reaktorundan çıxdıqda, qliserin 60 dəqiqədən az müddətdə çəkisi ilə ayrılacaq. Alternativ olaraq, bir neçə dəqiqəlik reaksiya müddətindən sonra sonikləşdirilmiş qarışığı sentrifuqaya verə bilərsiniz. Daxil qarışdırma adi partiya emalına nisbətən istifadə edilən çənlərin sayını və həcmini azaldır. Bu, kapitalın istifadəsini yaxşılaşdırır.
Ultrasəs esterifikasiyası və transesterifikasiyası toplu və ya davamlı inline proses kimi həyata keçirilə bilər. Diaqram biodizel (FAME) transesterfikasiyası üçün ultrasəs inline prosesini göstərir.
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Əlaqədar Məlumat
- Neftin biodizelə ultrasəs transesterifikasiyası
- Biodizel Emalı Səmərəliliyinə Ultrasonication Təsiri
- Kiçik Miqyaslı Davamlı Biodizel Prosesində Ultrasəs Reaktorlarının İstifadəsi – Graham Towerton (2007)
- Ultrasonication istifadə edərək yosunlardan biodizel
- Biodizel istehsalı texnologiyası
- Biodizel Analitik Metodları
- 'Ağılsız’ Biodizel etmək yolu
- Biodizel istehsalı üçün tanklar və nasoslar üçün təchizatçıların siyahısı
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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
Tez-tez soruşulan suallar
Biodizel istehsalı üçün hansı xammaldan istifadə etmək olar?
Biodizel istehsalı üçün xammallara təmizlənmiş bitki yağları, yeyilməyən yağlar, tullantı bitki yağları, tullantı yemək yağları, işlənmiş qızartma yağları, heyvan yağları, məsələn, piy və müəyyən balıq yağları daxildir, lakin onların triqliseridləri və ya sərbəst yağ turşuları biodizel efirlərinə çevrilə bilər. Ultrasonikasiya qarışmayan yağ və spirt fazaları arasında qarışdırmanı gücləndirməklə kömək edir ki, bu da hətta aşağı dərəcəli və dəyişkən xammalları da səmərəli transesterifikasiya üçün daha uyğun edir.
Biodizel Transesterifikasiyası üçün Keyfiyyətsiz Xammaldan İstifadənin Çətinlikləri Nələrdir?
Biodizel transesterifikasiyasında zəif xammalın əsas çətinlikləri dəyişkən tərkib, çirklənmə, suyun tərkibi, parçalanmış lipidlər, daha yüksək özlülük və daha çətin faza davranışıdır ki, bunların hamısı çevrilmə səmərəliliyini azalda, sabun əmələ gəlməsini təşviq edə və biodizel-qliserol ayrılmasını yavaşlada bilər. Sonikasiya, kavitasiya yolu ilə istilik və kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırmaqla və çətin xammal sistemlərində reaksiya kinetikasını sürətləndirməklə bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmağa kömək edir. Sonication-un keyfiyyətsiz xammalın yüksək keyfiyyətli biodizelə transesterifikasiyasına necə müsbət təsir etdiyini öyrənin!
Biodizel Emalında Xərc Sürücüləri Nələrdir?
Biodizel emalında əsas xərc amilləri xammal dəyəri, metanol və katalizator istehlakı, enerji tələbatı, reaksiya müddəti, ayrılma və təmizlənmə səyləri və zavodun ümumi məhsuldarlığıdır və xammal adətən ən böyük xərc komponentidir. Sonication reaksiya müddətini qısaltmaqla, konversiyanı yaxşılaşdırmaqla və faza ayrılmasını sürətləndirməklə emal xərclərini azaltmağa kömək edir ki, bu da enerji istifadəsini azalda və məhsuldarlığı artıra bilər. Ultrasəs reaktorlarından istifadə edərək xərc və enerjiyə qənaət edən biodizel istehsalı haqqında daha çox oxuyun!
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.