Биодизелът от водорасли, използвайки Ultrasonication
Водорасли масло е интересна устойчиво суровина за производство на биодизел. Това е алтернатива на популярните суровини, като соя, рапица и палмово. Ultrasonication подобрява добива на нефт от клетките на водораслите и превръщането на биодизел.
В сравнение с традиционните маслодайни култури, водорасли се получават много повече петрол на акър. Докато соя обикновено произвежда по-малко от 50 галона на масло на акър и рапица генерира по-малко от 130 галона на акър, водорасли може да доведе до 10,000 галона на акър. По-специално диатоме и зелени водорасли са добър източник за производство на биодизел.
Подобно на други растения, водораслите съхраняват енергия под формата на липиди. Има различни методи за извличане на маслата, като пресоване, измиване с хексанов разтворител и ултразвукова екстракция.
Ултразвукова екстракция на масло от водорасли
Интензивно ултразвук на течности генерира звукови вълни, които се разпространяват в течната среда в резултат на редуващи се цикли за високо налягане и ниско налягане. По време на цикъла на ниско налягане, висока интензивност малки мехурчета вакуум са създадени в течността. Когато мехурчетата достигнат определен размер, те колапс бурно по време на цикъла на високо налягане. Това се нарича кавитация. По време на имплозията много високи налягания и висока скорост течни струи се произвеждат локално. Получените сили на срязване прекъсне клетъчна структура механично и подобряване прехвърляне материал. Този ефект поддържа извличането на липиди от водорасли.

Ултразвуковото смесване подобрява скоростта на преобразуване на биодизела, увеличава добива и спестява излишния метанол и катализатор. Картината показва инсталирането на 3x UIP1000hdT (всеки 1kW) в биодизелово растение.
Дебит
|
мощност
|
---|---|
20 – 100L / час
|
|
80 – 400L / час
|
|
00.3 – 1.5m³ / час
|
|
2 – 10m³ / час
|
|
20 – 100m³ / час
|
Ултразвукова подготовка за студено пресоване на масло от водорасли
По-специално за целите на пресоване, се изисква добър контрол на прекъсването на клетките, за да се избегне безпрепятствено освобождаване на всички продукти, включително вътреклетъчни клетка отломки, или денатуриране продукт. Чрез счупване на клетъчната структура, повече липиди съхраняват в клетките могат да бъдат освободени чрез прилагане на външно налягане.
Ултразвукова екстракция на разтворители на масло от водорасли
Циклите на високо налягане на ултразвуковите вълни поддържат дифузията на разтворители, като хексан в клетъчната структура. Тъй като ултразвукът разбива клетъчната стена механично чрез силите на кавитационното срязване, той улеснява прехвърлянето на липиди от клетката в разтворителя. След като маслото се разтвори в циклохексана пулпата/тъканта се филтрира. Разтворът се дестилира, за да се отдели маслото от хексана. За ултразвук на запалими течности или разтворители в опасни среди Hielscher предлага FM и Сертифицирани от ATEX системи за ултразвук, като UIP1000-Exd.
Ултразвукова ензимна екстракция на масло от водорасли
Силни синергични ефекти могат да се наблюдават при комбиниране на ензимно третиране с ултразвук. Кавитационния подпомага ензимите в проникването на тъканта, което води до по-бързо екстракция и по-високи добиви. В този случай водата действа като разтворител и ензимите разграждат клетъчните стени.
Биодизелът от водорасли масло
Кликнете тук, за да прочетете повече за ултразвук в производство на биодизел.
Ултразвукова обработка на масло от водорасли от пилотна скала до производство
Препоръчваме пилотни проучвания, например използване 1kW системи. Това ще покаже общото въздействие и подобряване на вашия конкретен поток процес. Всички резултати могат да бъдат мащабирани до линеен до големи потоци от процеса. Ние ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да се препоръча по-нататъшни стъпки.

Ултразвукова естерификация и трансестерификация може да се изпълнява като партида или непрекъснат внезапен процес. Диаграмата показва ултразвуковия инлайн процес за трансестерация на биодизел (FAME).

Ултразвукова индустриална система с поточна клетка за вградена биодизелна естерификация и трансестерификация.
Средни и големи ultrasonicators за производство на промишлен биодизел
Hielscher Ultrasonics доставя промишлени клас среден размер, както и големи мащабни промишлени ултразвукови процесори за ефективно производство на биодизел при всеки обем. Цялата система може да се използва за подобряване на трансестерификацията на всякакъв вид фуражни запаси, включително масло от водорасли, растителни масла, животински мазнини, отпадни масла и др.
Тъй като портфолиото на Hielscher покрива ултразвукови системи за всеки производствен капацитет, можем да предложим идеалното решение както за малките производители, така и за големите компании. Преобразуването на ултразвуков биодизел може да се управлява като партида или като непрекъснат инлайн процес. Инсталацията и експлоатацията са прости, безопасни и дават надеждно високи изходи с високо качество на биодизела.
По-долу ще намерите препоръчителни настройки на реакторите за редица производствени нива.
т / час
|
гал / час
|
|
---|---|---|
1x UIP500hdT |
00,25 до 0,5
|
80-160
|
1x UIP1000hdT |
00,5 до 1,0
|
160-320
|
1x UIP1500hdT |
00,75 до 1,5
|
240-480
|
2x UIP1000hdT |
1.0 до 2.0
|
320-640
|
2x UIP1500hdT |
1.5 до 3.0
|
480-960
|
4x UIP1500hdT |
3.0 до 6.0
|
960-1920
|
6x UIP1500hdT |
4.5 до 9.0
|
1440-2880
|
Свържете се с нас! / Попитай ни!
Литература / Препратки
- 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 Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.