Proizvodnja biodizela sa superiornim procesom i troškovnom efikasnosti

Ultrazvučno miješanje je superiorna tehnologija za visoko efikasnu i troškovno učinkovitu proizvodnju biodizela. Ultrazvučna kavitacija drastično poboljšava prijenos mase, čime se smanjuju troškovi proizvodnje i trajanje obrade. Istovremeno, mogu se koristiti loša kvalitetna ulja i masti (npr. otpadna ulja) i poboljšati kvalitet biodizela. Hielscher Ultrasonics opskrbljuje visoke performanse, robusne ultrazvučne reaktore za miješanje za bilo koju proizvodnu vagu. Pročitajte više kako će vaša proizvodnja biodizela imati koristi od sonicationa !

Prednosti proizvodnje biodizela pomoću ultrazvuka

Biodizel (metil ester masne kiseline, abrev. FAME) je proizvod transesterifikacijske reakcije lipidne sirovine (trigliceridi, npr. povrtnog ulja, potrošenih ulja za kuhanje, životinjskih masti, algalnog ulja) i alkohola (metanola, etanola) pomoću katalizista (npr. kalija hidroksida KOH).
Problem: U konvencionalnoj konverzaciji biodizela koristeći konvencionalno miješanje, nepomična priroda oba reaktanata transesterifikacijske reakcije nafte i alkohola dovodi do loše masenog prijenosa koji rezultira neefikasnom proizvodnjom biodizela. Ovu neeficijenciju karakteriziraju vremena duge reakcije, veći kutnjački omjeri metanola i ulja, visoki zahtjevi za katalizatorom, visoke temperature procesa i visoke stope miješanja. Ovi faktori su značajni trošni vozači što konvencionalnu proizvodnju biodizela čini skupim procesom.
Rjesenje: Ultrazvučno miješanje emulgirao je reaktante na vrlo efikasan, brz i niskobudžetan način kako bi se mogao poboljšati omjer ulja i metanola, smanjiti zahtjevi za katalizantom, sniziti vrijeme reakcije i temperatura reakcije. Time se štede resursi (dakle, hemikalije i energija) kao i vrijeme, smanjuju se troškovi prerade, dok se kvalitet biodizela i profitabilnost proizvodnje značajno poboljšavaju. Ove činjenice pretvaraju ultrazvučno miješanje u preferencijsku tehnologiju za učtivu proizvodnju biodizela.
Istraživanja i industrijski proizvođači biodizela potvrđuju da je ultrazvučno miješanje vrlo troškovno učinkovit način za proizvodnju biodizela, čak i kada se koriste ulja i masti loše kvalitete kao stok. Ultrazvučno intenziviranje procesa znatno poboljšava brzinu konverzije smanjujući upotrebu višak metanola i katalizista, omogućavajući proizvodnju biodizela koji je u susret standardu kvaliteta ASTM D6751 i EN 14212 specifikacija. (cf. Abdullah et al., 2015)

Ultrazvučna transesterifikacija poboljšava konverziju biodizela.

Transesterifikacija triglicerida u biodizel (FAME) koristeći sonication rezultira ubrzanom reakcijom i znatno višu efikasnost.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrazvučni biodizel procesor UIP2000hdT sa reaktorom FC2T500k za brzu konverziju, više prinose i odličnu ukupnu efikasnost. Ultrazvuk lako nadmašju mehaničke mešalice u proizvodnji biodizela.

Ultrazvučni biodizel reaktor UIP2000hdT za superiornu efikasnost procesa: veći prinosi, poboljšani kvalitet biodizela, brža obrada i smanjenje troškova.

Smanjite energetske zahtjeve vašeg procesa biodizela ultrazvučnim miješanje!

Ultrazvučno miješanje smanjuje specifičnu potrošnju energije inbiodizel proizvodi outperformin hidrodinamički magnetsko miješanje i visoko smicanje miješalice daleko.

Brojne prednosti ultrazvučnog miješanja u proizvodnji biodizela

Ultrazvučni reaktori za miješanje mogu se lako integrirati u bilo koju novu instalaciju kao i retro-ugrađeni u postojeće biodizelske pogone. Integracija Hielscher ultrazvučnog miksera pretvara bilo koje postrojenje biodizela u proizvodni pogon visokih performansi. Jednostavna instalacija, robusnost i korisničko-prijateljstvo (nije potrebna specifična obuka za rad) omogućavaju nadogradnju bilo kojeg objekta na visoko efikasno postrojenje biodizela. U nastavku vam predstavljamo naučno dokazane rezultate prednosti dokumentovanih od strane nezavisnih trećih strana. Brojevi dokazuju superiornost ultrazvučnog miješanja biodizela preko bilo koje konvencionalne tehnike miješanja.

Flowchart ultrazvučnog postrojenja za preradu biodizela

Plan toka pokazuje korake proizvodnje biodizela uključujući ultrazvučno miješanje za poboljšanu efikasnost procesa.

Efficiency and Cost Comparison: Ultrasonics vs Mechanical Stirring

Ultrazvučna tehnologija reaktora biodizela koristila je kavitaciju ultrazvuka za superiorne rezultate miješanja. To rezultira većom prenamjenom biodizela, višim prinosima, manjom potrošnjom metanola i manje katalizatora kao i smanjenim troškovima energije i operativnih troškova.Gholami et al. (2021) prisutni su u svom komparativnom istraživanju prednosti ultrazvučne transesterifikacije nad mehaničkim miješanjem (npr. mješalica oštrice, impeler, visoko smicalica).
Troškovi ulaganja: Ultrazvučni procesor i reaktor UIP16000 mogu proizvesti 192-384 t biodizel/d sa otiskom stopala od samo 1,2m x 0,6m. U poređenju s time, za mehaničko miješanje (MS) potreban je mnogo veći reaktor zbog dugog vremena reakcije u mehaničkom procesu strirdiranja, što uzrokuje znatno povećanje troškova reaktora. (cf. Gholami et al., 2020)
Troškovi obrade: Troškovi obrade za ultrazvučnu proizvodnju biodizela su za 7,7% manji od onih za proces uzburkavanja, uglavnom zbog nižeg ukupnog ulaganja za proces sonikacije. Trošak hemikalija (katalizator, metanol/alkohol) je treći po veličini trošni vozač u oba procesa, sonication i mehaničko miješanje. Međutim, za ultrazvučnu konverziju biodizela troškovi za hemikalije su znatno niži nego za mehaničko miješanje. Razlomak troškova za hemikalije je oko 5% od konačnog troska biodizela. Zbog manje potrošnje metanola, natrij hidroksida i fosforne kiseline, trošak za hemikalije u ultrazvučnom procesu biodizela je za 2,2% manji od cijene mehaničkog procesa miješanja.
Troškovi energije: Energija koju troši ultrazvučni reaktor za miješanje je otprilike tri puta manja od one od one od strane mehaničkog utisnika. Ovo znatno smanjenje potrošnje energije je proizvod intenzivnog mikro-miješanja i smanjenog vremena reakcije, što je rezultat proizvodnje i kolapsa bezbroj šupljina, koje karakteriziraju fenomen akustične / ultrazvučne kavitacije (Gholami et al., 2018). Osim toga, u odnosu na konvencionalni utisnik, potrošnja energije za oporavak metanola i faze pročišćavanja biodizela tokom procesa ultrazvučnog miješanja se smanjuje za 26,5% odnosno 1,3%. Ovaj pad je posljedica nižih količina metanola koji ulaze u ova dva destilaciska stupca u ultrazvučnom procesu transesterifikacije.
Troškovi odlaganja otpada: Ultrazvučna kavitaciona tehnologija također izvanredno smanjuje troškove odlaganja otpada. Ovaj trošak u procesu sonikacije je otprilike jedna petina od onog u procesu miješanja, što je rezultat značajnog smanjenje proizvodnje otpad zbog višeg prenamještaja reaktora i nižih količina konzumiranog alkohola.
Ekološko-prijateIjno: Zbog vrlo visoke ukupne efikasnosti, smanjene hemijske potrošnje, nižih energetskih zahtjeva i smanjenog rasipa, ultrazvučna proizvodnja biodizela je znatno ekološki ljubaznija od konvencionalnih procesa proizvodnje biodizela.

zaključak – Ultrazvuka poboljšava efikasnost proizvodnje biodizela

Ultrazvučno miješanje outperforms mehaničkih impeller miksera po efikasnosti.Naučna procjena pokazuje jasne prednosti ultrazvučnog miješanja u odnosu na konvencionalno mehaničko miješanje za proizvodnju biodizela. Prednosti ultrazvučne prerade biodizela uključuju ukupno kapitalno ulaganje, ukupan trošak proizvoda, neto sadašnju vrijednost i internu stopu povrata. Pronađena je količina ukupnog ulaganja u proces ultrazvučne kavitacije od one druge za približno 20,8%. Korištenje ultrazvučnih reaktora smanjilo je troškove proizvoda za 5,2% – koristeći djevičanska ulja canola. Budući da sonikacija omogućava obradu i potrošenih ulja (npr. korištenih ulja za kuhanje), troškovi proizvodnje mogu se znatno dodatno smanjiti. Gholami et al. (2021) dolaze do zaključka da je zbog pozitivne neto sadašnje vrijednosti, ultrazvučni kavitacioni proces bolji izbor tehnologije miješanja za proizvodnju biodizela.
Sa tehničke tačke gledišta, najvažniji efekti ultrazvučne kavitacije sežu u značajnu efikasnost procesa i smanjenje vremena reakcije. Formiranje i kolaps brojnih vakuum mjehurića – poznat kao akustična / ultrazvučna kavitacija – smanjiti vrijeme reakcije sa nekoliko sati u uzburkanom reaktoru na nekoliko sekundi u ultrazvučnom kavitacionom reaktoru. Ovo kratko vrijeme boravka omogućava proizvodnju biodizela u protoknom reaktoru sa malim otiskom stopala. Ultrazvučni kavitacioni reaktor također pokazuje blagotvornog efekta na energetske i materijalne zahtjeve, smanjujući potrošnju energije na skoro jednu trećinu onoga što troši uzburkani reaktor i potrošnja metanola i katalizatora za 25%.
Iz ekonomske perspektive, ukupno ulaganje procesa ultrazvučne kavitacije je niže od onog u procesu mehaničkog miješanja, uglavnom zbog skoro 50% i 11,6% smanjenja troškova reaktora, odnosno troška kolone destilacije metanola. Proces ultrazvučne kavitacije također smanjuje troškove proizvodnje biodizela zbog smanjenja potrošnje ulja kanole za 4%, nižeg ukupnog ulaganja, za 2,2% manje potrošnje hemikalija, te za 23,8% nižih komunalnih zahtjeva. Za razliku od procesa koji je bio mehanički uzburkan, ultrazvučna obrada je prihvatljiva investicija zbog svoje pozitivne neto sadašnje vrijednosti, kraćeg vremena otplate i više interne stope povrata. Pored tehno-ekonomskih prednosti povezanih sa procesom ultrazvučne kavitacije, ekološki je pogodnija od procesa mehaničkog miješanja. Ultrazvučna kavitacija rezultira smanjenjem toka otpadnih toka za 80% zbog više konverzije u reaktoru i smanjene konzumacije alkohola u ovom procesu. (cf. Gholami et al., 2021)

Ultrazvučni kavitacioni reaktori iz Hielscher Ultrasonicsa su naširoko instalirani u proizvodnim objektima biodizela za poboljšanu efikasnost procesa, veći prinosi i smanjenje proizvodnih troškova.

Ultrazvučni protok-kroz reaktor sa 3x 1kW ultrasonicators modela 1000hdT za visoko efikasnu konverziju biodizela.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Flowchart za kontinuiranu inline proizvodnju biodizela pomoću Hielscher ultrazvučnog reaktora za poboljšano miješanje.

Grafikon protoka pokazuje tipično podešavanje za ultrazvučno asistiran biodizelski proces. Upotreba ultrazvučnog reaktora drastično poboljšava efikasnost procesa biodizela.

Koristi katalizist po svom izboru

Ultrazvučni proces transesterifikacije biodizela dokazan je kao efikasan koristeći oba alkalna ili osnovna katalizista. Forinstance, Shinde i Kaliaguine (2019) usporedili su efikasnost ultrazvučnog i mehaničkog miješanja oštrica koristeći različite katalizatore, i to natrijev hidroksid (NaOH), kalijev hidroksid (KOH), (CH)3ONa), tetrametil amonijev hidroksid i četiri guanidina (Propyl-2,3-dicikloheksil guanidin (PCHG), 1,3-dicikloheksil 1 N-oktil guanidin (DCOG), 1,1,3,3-tetrametil guanidin(TMG), 1,3-difinil guanidin (DPG)). Ultrazvučno miješanje (na 35º) kao što je prikazano superiorno za proizvodnju biodizela izvrsno mehaničko miješanje (na 65º) po višim prinosima i stopi konverzije. Efikasnost prijenosa mase u ultrazvučnom polju povećala je brzinu transesterifikacije reakcije u odnosu na mehaničko miješanje. Sonication outperformed mehaničko miješanje za sve testirane katalizatore. Vođenje transesterifikacijske reakcije sa ultrazvučnom kavitacijom je energetski efikasna i industrijski održiva alternativa za proizvodnju biodizela. Pored široko korištenih katalizista KOH i NaOH, oba katalizista guanidina, propil-2,3 dicikloheksilguanidin (PCHG) i 1,3-dicikloheksil 2 n-oktilguanidin (DCOG), oba su prikazana kao zanimljivi altrnativi za konverziju biodizela.
Mootabadi et al. (2010) istraživao je ultrazvučno asistiranu sintezu biodizela iz palminog ulja koristeći različite kataliztere alkalnog metal oksida kao što su CaO, BaO i SrO. Aktivnost katalizista u sintezi biodizela uz pomoć ultrazvučne pomoći uspoređena je sa tradicionalnim magnetnim procesom mešanja, i pronađeno je da je ultrazvučni proces pokazao 95,2% prinosa koristeći BaO u roku od 60 min vremena reakcije, koje inače uzimaju 3-4 h u konvencionalnom procesu mešanja. Za ultrazvučno asistiranu transesterifikaciju u optimalnim uslovima, potrebno je 60 min da se postigne 95% prinosa u odnosu na 2–4 h uz konvencionalno miješanje. Također, prinosi postignuti ultrazvukom u 60 min su se povećali sa 5,5% na 77,3% koristeći CaO kao katalizanse, 48,2% na 95,2% koristeći SRO kao katalizanse, a 67,3% do 95,2 koristeći BaO kao katalizdere.

Ultrazvučno miješanje outperforms mehanički miješanje u biodizel prinos, vrijeme i ukupnu efikasnost. Za studiju je korišten Hielscher UP200St ultrasonicator.

Proizvodnja biodizela pomoću raznih guanidina (3% mol) kao katalizista. (A) Mehaničko miješanje batchreactor: (metanol:canola ulje) 4:1, temperatura 65ºC; (B) Ultrazvučni batch reaktor: ultrasonicator UP200St, (metanol:canola ulje) 4:1, 60% US amplitude, temperatura 35ºC. Ultrazvučno miješanje outperforms mehaničko miješanje daleko.
(Studija i grafovi: Shinde i Kaliaguine, 2019)

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrazvučni reaktori visokih performansi za superiornu preradu biodizela

Hielscher Ultrasonics nudi ultrazvučne procesore i reaktore visokih performansi za poboljšanu proizvodnju biodizela što rezultira višim prinosima, poboljšanim kvalitetom, smanjenim vremenom obrade i nižim troškovima proizvodnje.

Malih i srednjih Biodizel Reaktori

Ultrazvučni miješanje reaktorima za proizvodnju biodizelaZa male i srednje veličine proizvodnje biodizela do 9ton / h (2900 l / h), Hielscher vam nudi UIP500hdT (500 vata), UIP1000hdT (1000 vata), UIP1500hdT (1500 vata)i UIP2000hdT (2000 vata) ultrazvučni visoko-smiksani mikser modeli. Ova četiri ultrazvučna reaktora su vrlo kompaktna, lako se integrišu ili retro-uklapaju. Oni su izgrađeni za teške operacije u teškim okruženjima. U nastavku ćete pronaći preporučene postavke reaktora za niz proizvodnih stopa.

tona / sat
l / h
1x UIP500hdT (500 vata)
00,25-0,5
80-160
1x UIP1000hdT (1000 vata)
00,5-1,0
160-320
1x UIP1500hdT (1500 vata)
00,75-1,5
240-480
1x UIP2000hdT (2000 vata)
1,0-2,0
320-640
2x UIP2000hdT (2000 vata)
2.0 do 4.0
640 do 1280
4xUIP1500hdT (1500 vata)
3,0-6,0
960-1920
6x UIP1500hdT (1500 vata)
4,5-9,0
1440-2880
6x UIP2000hdT (2000 vata)
6,0-12,0
1920-3840

Vrlo veliki ulazni industrijski biodizelski reaktori

proizvodnju biodizelaZa industrijsku preradu biodizela postrojenja za proizvodnju Hielscher nudi UIP4000hdT (4 kW), UIP6000hdT (6kW), UIP10000 (10kW) i UIP16000hdT (16kW) Ultrazvučni homogenizatori! Ovi ultrazvučni procesori su dizajnirani za kontinuiranu obradu visokih brzina protoka. UIP4000hdT, UIP6000hdT i UIP10000 mogu se integrirati u standardne kontejnere za teret mora. Alternativno, sva četiri modela procesora su dostupna u ormarima od nehranjivog čelika. Uspravna instalacija zahtijeva minimalan prostor. U nastavku možete pronaći preporučene postavke za tipične stope industrijske obrade.

tona / sat
l / h
1x UIP6000hdT (6000 vata)
3,0-6,0
960-1920
3x UIP4000hdT (4000 vata)
6,0-12,0
1920-3840
5x UIP4000hdT (4000 vata)
10,0-20,0
3200-6400
3x UIP6000hdT (6000 vata)
9.0 do 18.0
2880 do 5880
3x UIP10000 (10.000 vata)
15,0-30,0
4800-9600
3x UIP16000hdT (16.000 vata)
24,0-48,0
7680-15360
5x UIP16000hdT
40,0-80,0
12800-25600

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrazvučni homogenizatori visoke smice se koriste u laboratoriji, klupi-vrhu, pilotu i industrijskoj obradi.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.



Književnost/reference

Činjenice vredi znati

Proizvodnja biodizela

Biodizel se proizvodi kada se trigliceridi pretvaraju u slobodni masni metil ester (FAME) putem hemijske reakcije poznate kao transesterifikacija. Trigliceridi su gliceridi, u kojima je glicerol esterfikovan dugim lančanim kiselinama, poznatim kao masne kiseline. Ove masne kiseline su obilno prisutne u povrtnom ulju i životinjskim mastima. Tokom reakcije transesterifikacije, trigliceridi prisutni u stoci (npr. povrtnjačka ulja, potrošena ulja za kuhanje ili životinjske masti) reagiraju u prisustvu katalizista (npr. kalij hidroksid ili natrijev hidroksid) s primarnim alkoholom (npr. metanolom). U reakciji transesterifikacije biodizela, alkil estri se formiraju od stoke povrtnog ulja ili životinjske masti. Budući da se biodizel može proizvoditi od različitih različitih stokova kao što su djevičanska povrćna ulja, otpadna ulja od povrća, korištena ulja za prženje, životinjske masti kao što su tallow i mast, količina slobodnih masnih kiselina (FFA) može se jako razlikuju. Procenat slobodnih masnih kiselina triglicerida je presudan faktor koji utiče na proces proizvodnje biodizela i rezultirajući kvalitet biodizela drastično. Velika količina slobodnih masnih kiselina može ometati proces konverzije i pogoršati konačni kvalitet biodizela. Glavni problem je što slobodne masne kiseline (FFA) reagiraju sa alkalnim katalizistima što rezultira formiranjem sapuna. Formiranje sapuna naknadno uzrokuje probleme sa odvajanjem glycerola. Stoga, stokovi koji sadrže visoke količine FFA-a uglavnom zahtijevaju predobradu ( nazovi esterifikacijsku reakciju), tokom koje se FFA-i pretvaraju u estere. Ultrasonication promovira obje reakcije, transesterifikaciju i esterifikaciju.
Pročitajte više o ultrazvučno asistiranoj esterifikaciji kataliziranoj kiselini i bazno kataliziranoj transesterifikaciji loših ulja i masti do visokokvalitetnog biodizela!


Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.