Ultrazvukové reaktory zlepšují kinetiku chemické reakce procesu přeměny bionafty. To vede k rychlejší transesterifikaci, vyššímu výtěžku konverze a šetří přebytečný metanol a katalyzátor. Hielscher vyrábí ultrazvukové míchací reaktory pro výrobu bionafty v jakémkoli měřítku. Ultrazvukové reaktory jsou kompaktní, snadno se instalují a jsou velmi účinné.

Výroba bionafty se zvýšila a urychlila pomocí ultrazvukového výkonu

Bionafta je obnovitelné a čisté spalování paliva vyrobené z rostlinných olejů, živočišných tuků nebo odpadního kuchyňského oleje. Může být vyroben transesterifikační reakcí, která zahrnuje přeměnu triglyceridů na methylestery mastných kyselin (FAME) za použití alkoholu a katalyzátoru. Jedním ze způsobů, jak urychlit transesterifikační reakci, je použití ultrazvukových vln, které mohou zvýšit míchání a přenos hmoty reaktantů, stejně jako podporovat rozbití kapiček oleje a disperzi katalyzátoru.
Sonda-typ ultrasonicator, také známý jako sonotroda, je zařízení, které generuje vysokofrekvenční zvukové vlny (obvykle v rozsahu 20 kHz až 30 kHz) vibrováním titanové tyče. Ultrazvukové vlny se šíří kapalinou a vytvářejí vysokotlaké a nízkotlaké zóny, což způsobuje, že se rychle tvoří a zhroutí kavitační bubliny. Zhroucení bublin vytváří intenzivní lokální ohřev a chlazení, vysoké smykové síly a rázové vlny, které mohou zvýšit reakční rychlost a účinnost transesterifikačního procesu.

Výhody ultrazvukové výroby bionafty

Výhody použití sondy typu ultrasonicator pro syntézu bionafty patří:

1. Rychlejší reakční rychlost: Ultrazvukové vlny mohou zvýšit přenos hmoty reaktantů a urychlit transesterifikační reakci, zkrátit reakční dobu a zvýšit výtěžek bionafty.
2. Vyšší výnos a čistota: Ultrazvukový proces bionafty zlepšuje disperzi katalyzátoru a homogenitu reakční směsi, což vede k vyššímu výtěžku a čistotě bionafty. Pomocí ultrazvuku můžete použít nejnižší kvalitu vstupních surovin, jako jsou odpadní oleje na vaření, a přeměnit ji na vysoce kvalitní bionaftu.
3. Nižší spotřeba energie: Použití ultrazvuku snižuje energii potřebnou pro míchání a ohřev reakční směsi, stejně jako množství potřebného katalyzátoru, což vede k udržitelnějšímu a nákladově efektivnějšímu procesu.
4. Flexibilita a škálovatelnost: Hielscher sonda-typ ultrasonicators a reaktory mohou být použity pro malé i rozsáhlé výroby bionafty, a mohou být snadno integrovány do stávajících výrobních procesů.

V souhrnu to znamená, že použití Hielscher ultrasonicators a ultrazvukové reaktory pro syntézu bionafty nabízejí významné výhody, pokud jde o reakční rychlost, výtěžek, čistotu, spotřebu energie a škálovatelnost, což z něj činí ziskovou technologii pro udržitelnou výrobu obnovitelných paliv.

Ultrazvukové bionaftové reaktory snižují náklady a zvyšují výtěžnost bionafty

Přebytečný methanol a katalyzátor jsou významnými nákladovými faktory při výrobě bionafty. Hielscher ultrazvukové reaktory používají intenzivní kavitační smyk pro míchání methanolu s vaší vstupní surovinou. To vám dává mnohem menší kapičky metanolu, což vede ke zlepšení využití metanolu a katalyzátoru. Proto je zapotřebí méně přebytečného metanolu a méně katalyzátoru. Kromě toho kavitace ovlivňuje kinetiku reakce, což vede k rychlejší a úplnější transesterifikaci.

Použití ultrazvukových reaktorů pro výrobu bionafty se doporučuje pro výrobní kapacity nad 0,25 tuny bionafty za hodinu. Hielscher nabízí ultrazvukové reaktory s kapacitou až 16 tun / hodinu (5100 galonů / hod) na reaktor. Můžete kombinovat více reaktorů tak, aby odpovídaly vaší procesní kapacitě. Další reaktory můžete přidat později, až rozšíříte výrobní kapacitu. Rádi Vám doporučíme nejvhodnější nastavení bionaftového reaktoru pro nastavení vašeho zařízení a pro vaši procesní kapacitu.

Malé a střední měřítko Ultrazvukové bionaftové reaktory

Pro malé a střední systémy výroby bionafty do 9 tun / hod (2900 galonů za hodinu) vám Hielscher nabízí UIP500hdT (500 wattů), UIP1000hdT (1000 wattů), UIP1500hdT (1500 wattů) nebo UIP2000hdT (2000 wattů). Tyto čtyři ultrazvukové inline reaktory jsou velmi kompaktní, snadno integrovatelné nebo dodatečně montovatelné. Jsou konstruovány pro těžký provoz v náročných prostředích. Níže naleznete doporučené nastavení reaktorů pro řadu výrobních rychlostí.

	tun/hod	galonů/hod
1x UIP500hdT	00,25 až 0,5	80 až 160
1x UIP1000hdT	0.5 až 1.0	160 až 320
1x UIP1500hdT	0.75 až 1.5	240 až 480
1x UIP2000hdT	1,0 až 2,0	320 až 640
2 x UIP1500hdT	1,5 až 3,0	480 až 960
2 x UIP2000hdT	2,0 až 4,0	640 až 1280
4 airbag UIP1500hdT	3,0 až 6,0	960 až 1920
4 airbag UIP2000hdT	4 až 8	1280 až 2560

Průmyslové ultrazvukové bionaftové reaktory v plném rozsahu

Pro průmyslové závody na výrobu bionafty Hielscher nabízí UIP4000hdT (4000 wattů), UIP6000hdT (6000 wattů), UIP10000hdT (10000 wattů) a UIP16000hdT (16000 wattů). Tyto ultrazvukové homogenizátory s inline reaktory jsou určeny pro nepřetržitou výrobu bionafty při vysokých průtokových rychlostech. Všechny čtyři ultrazvukové homogenizátory jsou k dispozici ve skříních z nerezové oceli. Vertikální instalace vyžaduje minimální podlahovou plochu pro instalaci nebo dodatečnou montáž. Níže naleznete doporučené nastavení pro typické rychlosti průmyslového zpracování.

	tun/hod	galonů/hod
3x UIP4000hdT	6,0-12,0	1920 až 3840
5x UIP4000hdT	10,0-20,0	3200-6.400
3x UIP10000hdT	15,0-30,0	4.800 - 9.600
3x UIP16000hdT	24,0-48,0	7.680 - 15.360
5x UIP16000hdT	40,0-80,0	12800 - 25.600

Inline Ultrazvukový Míchání oleje a methanolu

Ultrazvukové směšovací reaktory nahrazují míchadla nádrží a další dynamické smykové míchačky. Obecně platí, že ultrazvukové bionaftové reaktory jsou instalovány tak, aby míchaly dva napájecí proudy: olej a methanol (s katalyzátorem). Za tímto účelem je hrubý pre-mix čerpán ultrazvukovým inline reaktorem, kde se ultrazvuková kavitace mísí a emulguje obě činidla během 2 až 10 sekund. Jedná se o inline proces míchání. Když směs opustí reaktor průtokové buňky, glycerin se gravitací oddělí za méně než 60 minut. Alternativně můžete sonikovanou směs po několika minutách reakční doby nakrmit do odstředivky. Inline míchání snižuje počet a objem použitých nádrží ve srovnání s konvenčním dávkovým zpracováním. To zlepšuje využití kapitálu.