Hielscher ultrazvuková technologie

Výroba bionafty & transesterifikace

Když uděláte bionafty, pomalé reakční kinetiky a špatný přenos hmoty se snižuje vaši výrobu bionafty kapacity a vaše bionafty výnos a kvalitu. Hielscher ultrazvukové reaktory zlepšit transesterifikací kinetiky významně. Z tohoto důvodu jsou nutné nižší nadbytek methanolu a méně katalyzátor pro výrobu bionafty zpracování.

bionafta je běžně vyráběny v dávkových reaktorů za použití tepla a mechanické míchání jako vstup energie. Ultrazvukové kavitačné směšování je výhodná alternativa prostředkem k dosažení lepší míchání v komerční zpracování bionafty. Ultrazvukové kavitace poskytuje nezbytné aktivační energie pro průmyslovou výrobu bionafty transesterifikací.

Transesterifikace (chemická konverze na bionaftu)

Výroba bionafty z rostlinných olejů (např. Sója, řepka, Jatropha, slunečnicová semena nebo řasy), Nebo živočišné tuky, zahrnuje základna katalyzovaná transesterifikací mastných kyselin s methanolem nebo ethanolem, čímž se získá odpovídající methylestery nebo ethylestery. Glycerin je nevyhnutelný vedlejší produkt této reakce.

Rostlinné oleje jsou živočišné tuky, jsou triglyceridy skládá ze tří řetězců mastných kyselin vázaných na glycerin molekuly. Triglyceridy jsou estery. Estery jsou kyseliny, jako jsou mastné kyseliny, v kombinaci s alkoholem. Glycerin (= glycerol) je těžký alkohol. V procesu přeměny jsou estery triglyceridů proměnil alkylestery (= bionafty), za použití katalyzátoru (louh) a činidlo alkohol, například methanol, což vede methylestery bionafty, Methanol nahradí glycerin.

glycerin – těžší fáze – bude klesat ke dnu. Biodiesel – lehčí fáze – plave na vrcholu a mohou být odděleny, např. od karafy nebo odstředivek. Tento proces přeměny se nazývá transesterifikace.

Konvenční Esterifikační reakce v dávkové zpracování má tendenci být pomaláA fázové separaci glycerinu je časově náročné, často při 5 hodin nebo více.

Ultrazvukem pro bionaftu zpracování

Tulsa Biofuels_Manufacturer

„Byli jsme velmi spokojeni s vybavením a servis Hielscher a máme v úmyslu včetně ultrazvuku Hielscher technologií ve všech našich budoucích úsilí.“

Todd Stephens, Tulsa Biopaliva

Dnes se bionafta vyrábí především v dávkových reaktorů. Ultrazvukový zpracování bionafty umožňuje kontinuální inline zpracování. Ultrazvuku může dosáhnout Výtěžek bionafta přesahující 99%, ultrazvukové reaktory zkracují dobu zpracování od konvenčních 1 až 4 hodiny dávkové zpracování na méně než 30 sekund. Ještě důležitější je, ultrazvuku snižuje čas separace od 5 do 10 hodin (s použitím běžného míchání) na méně než 60 minut. Ultrazvuku se také pomáhají snížit na množství katalyzátoru potřebné až o 50% v důsledku zvýšené chemické aktivity v přítomnosti kavitace (viz také Sonochemie). Při použití ultrazvuku množství přebytečného methanolu požadované redukuje také. Další výhodou je výsledné zvýšení čistoty glycerin.

Ultrazvukový zpracování bionafty zahrnuje následující kroky:

  1. rostlinný olej nebo živočišný tuk se smísí s methanolem (což činí methylestery) nebo ethanol (pro ethylestery) a sodný nebo draselný nebo hydroxid
  2. směs se zahřeje, např. na teploty mezi 45 a 65degC
  3. Ohřátá směs je, že sonikována inline po dobu 5 až 15 sekund
  4. glycerin vypadne nebo je oddělena pomocí odstředivek
  5. převedený bionafta se promyje vodou

Nejčastěji je použití ultrazvuku je provádí při zvýšeném tlaku (1 až 3 bar, přetlaku) pomocí napájecího čerpadla a nastavitelný zpětný ventil vedle toku buňky.

Průmyslové zpracování bionafty nepotřebuje tolik ultrazvukové energie. Výše uvedená tabulka ukazuje typické požadavky na napájení pro různé průtoky. Skutečné energetické nároky může být stanovena za použití 1kW ultrazvukové procesor v bench-top měřítku, Všechny výsledky z těchto bench-top studií může být zmenšen až lehce, Pokud je to nutné, FM a ATEX certifikované ultrazvukové zařízení jsou k dispozici, jako je UIP1000-Exd,

Hielscher dodává průmyslové ultrazvukové zařízení na zpracování bionafty, po celém světě. Ultrazvukovými procesory až 16kW výkon na jednom zařízení, Neexistuje žádné omezení co do velikosti bionafty rostlin nebo zpracovatelské kapacity.

Náklady na Ultrasonic Biodiesel Manufacturing

(Klikněte pro zvětšení!) Celkové energetické účinnosti je důležité, když výrobu bionafty. Účinnost popisuje, kolik energie je přenášena z zástrčku do oleje / methanol směsi. Naše ultrazvukové reaktory mají celkovou účinnost více než 80%.Ultrazvuku je účinným prostředkem pro zvýšení rychlost reakce a míra konverze v obchodním zpracování bionafty, Náklady na zpracování ultrazvukových vznikají převážně z investic
pro ultrazvukové zařízení, náklady za energie a údržbu. vynikající energetická účinnost (kliknutím graf vpravo) Z Hielscher ultrazvukových přístrojů pomáhá snižovat náklady za energie a tím se aby byl tento proces ještě zelenější, Výsledné náklady na ultrazvuku se pohybují mezi 0.1ct a 1.0ct na litr (0.4ct na 1.9ct / galon), když používané v komerčním měřítku. Přečtěte si další informace o ultrazvukové náklady na zpracování,

Mráz & Sullivan Technology Inovace roku

Frost & Sullivan European Technology Innovation of the Year Award v technologii zpracování Biodiesel jde do Hielscher Ultrazvuk uznání rozvoje společnosti nových technologií ultrazvukem pro výrobu bio-nafty.

Hielscher Ultrazvuk získala prestižní ocenění Frost & Sullivan Technology Innovation of the Year Award v uznání rozvoje společnosti nových technologií ultrazvukem pro výrobu bio-nafty. Klikněte zde se dozvíte více.

Žádost o další informace!

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o doplňující informace o použití ultrazvuku v obchodním konverze bionafty.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Setup Biodiesel Small Scale ultrazvuku

Single Setup Tank pro Ultrasonic Biodiesel Transesterification - Ultrazvuková converison bionafty lze provést v jakémkoli měřítku.Ultrazvuku lze použít pro přepočet oleje do bionafty v jakémkoliv rozsahu. Na obrázku vpravo (Klikněte pro zvětšení!) ukazuje nastavení malého rozsahu, pro zpracování 60-70L (16 až 19 galonů). Toto je typická nastavení pro počáteční studie a proces demonstrace.

Toto nastavení se skládá z následujících částí:

  • jeden 500 wattů nebo 1000 wattů ultrazvukové zařízení (20 kHz) s posilovačem, sonotrody a průtokové komůrce
  • měřič výkonu pro dávkovací síly a energie
  • Zpracování nádrž 80L (plasty, např. HDPE)
  • topné těleso (1 až 2 kW)
  • 10L katalyzátor premix nádrž (plasty, např. HDPE)
  • Katalyzátor směšovač (míchadlo)
  • čerpadlo (odstředivky, mono nebo ozubené kolo) cca. 10 až 20L / min při 1 až 3 barg
  • zpětný ventil pro nastavení tlaku v průtokové cele
  • tlakoměr pro měření tlaku krmiva

Příprava

Hydroxid draselný (0,2 až 0,4 kg, katalyzátor) se rozpustí do cca. 8.5L methanol v katalytické tanku pro předběžnou směs. To vyžaduje míchání katalyzátoru premixu. Zpracování nádrž je naplněna 66L rostlinného oleje. Olej je ohříván topným tělesem na 45 až 65degC.

zpracovává se

Pokud se katalyzátor zcela rozpustí v methanolu se katalyzátor premix mísí s rozpáleném oleji. Čerpadlo přivádí směs do průtokové kyvety. Prostřednictvím zpětného ventilu, tlak se upraví na 1 až 3barg (15 až 45psig). Recirkulace přes ultrazvukový bionafty reaktor by měl po dobu přibl. 20 minut. Během této doby, je olej přeměněn na bionaftu. Poté se čerpadlo a ultrazvuk jsou vypnuty. Glycerin (těžší fáze) bude oddělené od bionafty (lehčí fáze). Separace trvá cca. 30 až 60 minut. Je-li oddělování dokončena, glycerin může být vypuštěn.

bionafta Mytí

Jak převedený bionafta obsahuje nečistoty, je nutné mytí. Pro mytí, voda se mísí do bionafty. Ultrazvuku mohou využít mísení bionafty s vodou. Tím se zvyšuje aktivní povrchovou plochu v důsledku snížení velikosti kapek (viz: ultrazvukové emulgaci). Uvědomte si prosím, že velmi intenzivní použití ultrazvuku může snížit kapičky vody na velikost, která téměř stabilní emulze se vytvoří, že bude vyžadovat speciální prostředky (například centrifuga), které mají být odděleny.

Biodiesel Výrobní závod

V níže uvedené blokové schéma ukazuje typické nastavení pro in-line ultrazvuku oleje pro přepočet na bionaftu. Klepněte na graf získat větší pohled.

Klikněte pro zvětšení! Kontinuální Biodiesel Processing Flow Chart pomocí ultrazvukové kavitačné Míchání - Ultrazvukový konverze bionafty lze provést v jakémkoli měřítku.

Kontinuální Biodiesel Processing a separace

V nastavení pro kontinuální zpracování bionafty a kontinuální separaci, Ohřátý olej a katalyzátor premix smíchají plynule pomocí nastavitelných čerpadel. Inline statický směšovač zlepšuje homogenita krmiva pro ultrazvukové reaktoru. Olej / katalyzátor směs prochází průtokovou komoru, kde je vystaven ultrazvukové kavitace pro cca. 5 až 30 sekund, Zpětný ventil slouží k řízení tlaku v průtokové cele. Sonikovaný směs vstupuje do kolonového reaktoru v horní. Objem kolony reaktoru je navržen tak, aby cca. 1 hodina doba zadržení ve sloupci, Během té doby, transesterifikační reakce je dokončena, Zreagovaný glycerin / bionafta směs se čerpá do odstředivky, kde se rozdělí na bionaftu a glycerin frakce. Po zpracování zahrnuje zotavení methanolu, mytí a sušení a může být provedena kontinuálně, také.

Toto nastavení odstraňuje bionafta reaktoru šaržíKonvenční míchadla a velké oddělovací nádrže.

Bionafta Transesterifikace rychlost reakce

Níže uvedené grafy ukazují typické výsledky transesterifikace řepkového oleje (průmyslový stupeň) s methoxid sodný (vlevo) a hydroxid draselný (vpravo), Pro obě zkoušky, kontrolní vzorek (modrá čára) byla vystavena intenzivním mechanickým mícháním. Červená čára představuje sonikována vzorek identického přípravku, pokud jde objemovém poměru, koncentrace katalyzátoru a teploty do. Vodorovná osa znázorňuje čas, po smíchání nebo ultrazvuku, v tomto pořadí. Svislá osa ukazuje objem glycerin, který se usadil na dně. Jedná se o jednoduchý způsob měření rychlosti reakce. V obou grafech je sonikován vzorek (červená) reaguje mnohem rychleji, než je kontrolní vzorek (modrá),

Bionafta z řepkového oleje s použitím methoxidu sodného - Transesterifikace Speed ​​Diagram Bionafta z řepkového oleje s použitím Hydroxid draselný - Transesterifikace Speed ​​Diagram

Odkazy pro výrobu bionafty a zahradu

Klikněte zde pro odkazy na dodavatele čerpadel a nádrží pro výrobu bionafty průmysl.

Chemické a bezpečnostní informace

Přečtěte si prosím níže uvedené informace pečlivě, aby se zabránilo komplikacím a nepříznivé účinky na zdraví.

bionafty Chemicals

Methanol je toxický. To může způsobit poškození nervů v důsledku dlouhodobého používání. To může být absorbovány kůží, taky. Jestliže je vstříknuta do očí, může způsobit oslepnutí a Metanol může být fatální, pokud požití. Z tohoto důvodu se při manipulaci s Methanol učinit nezbytná opatření. Doporučuje se použít dobrý respirátor, zástěru a gumové rukavice.

hydroxid draselný (KOH) je toxický a způsobuje kožní popálení při kontaktu. je nutná dobrá ventilace.

Ujistěte se, že pracovní prostor je velkoryse a důkladně větrány, aby výpary uniknout. Par kazeta respirátory nejsou účinné proti methanolu výpary. Systém s přívodem vzduchu (skládající — Self-dýchací přístroj), poskytuje lepší ochranu proti methanolu par.

Biodiesel a pryžové díly

Běh na 100% bionafty po delší dobu, může způsobit komplikace na smáčených pryžové díly (čerpadla, hadice, O-kroužky) motoru. Nahrazení ocelových dílů nebo těžká guma může odstranit tento problém. Případně můžete kombinovat cca. 25% konvenční (fosilní) diesel do bionafty se předešlo komplikacím.

bionafta

Bionafta, jako metylesteru řepkového oleje (MEŘO) je obnovitelná a biologicky odbouratelné palivo. Bionafta má několik výhod ve srovnání s přímým rostlinný olej (SVO). To nevyžaduje žádné konverze motoru nebo palivového systému úpravy ke spuštění bionafty na konvenčních dieselových motorů. Bionafta je běžně přidává do petrodiesel prodává za čerpadla dnes zvýšit mazací čistého Ultra nízká síra nafta (ULSD), Což je výhodné, protože bionafta nemá téměř žádný obsah síry.