Ultrazvukové reaktory pro výrobu bionafty

Ultrazvukové reaktory zlepšují kinetiku chemických reakcí v 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 zrychlila pomocí výkonového ultrazvuku

Bionafta je obnovitelné palivo s čistým spalováním vyrobené z rostlinných olejů, živočišných tuků nebo odpadního kuchyňského oleje. Může být vyroben transesterifikační reakcí, která zahrnuje přeměnu triglyceridů na methylestery mastných kyselin (FAME) pomocí alkoholu a katalyzátoru. Jedním ze způsobů, jak urychlit transesterifikační reakci, je použití ultrazvukových vln, které mohou zlepšit míchání a přenos hmoty reaktantů a také podporovat rozbití kapiček oleje a disperzi katalyzátoru.
Ultrazvuk typu sondy, známý také 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 rychlou tvorbu a kolaps kavitačních bublin. Kolaps bublin generuje intenzivní místní ohřev a chlazení, vysoké smykové síly a rázové vlny, které mohou zvýšit reakční rychlost a účinnost transesterifikačního procesu.

 

 

Výhody ultrazvukové výroby bionafty

Mezi výhody použití ultrazvuku typu sondy pro syntézu bionafty patří:

1. Rychlejší reakční rychlost: Ultrazvukové vlny mohou zvýšit přenos hmoty reaktantů a urychlit transesterifikační reakci, snížit reakční dobu a zvýšit výtěžek bionafty.
2. Vyšší výtěžnost a čistota: Ultrazvukový proces bionafty zlepšuje disperzi katalyzátoru a homogenitu reakční směsi, což vede k vyššímu výtěžku a čistotě bionafty. Pomocí ultrazvuku můžete použít surovinu nejnižší kvality, 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 zahřívání reakční směsi, jakož i množství potřebného katalyzátoru, což vede k udržitelnějšímu a nákladově efektivnějšímu procesu.
4. Flexibilita a škálovatelnost: Hielscher sonda typu ultrasonicators a reaktory mohou být použity pro malosériovou i velkou výrobu bionafty a mohou být snadno integrovány do stávajících výrobních procesů.

Stručně řečeno to znamená, že použití Hielscher ultrazvukových reaktorů a ultrazvukových reaktorů pro syntézu bionafty nabízí 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 reaktory na bionaftu snižují náklady a zvyšují výtěžnost bionafty

Přebytek metanolu a katalyzátoru jsou významnými nákladovými faktory při výrobě bionafty. Ultrazvukové reaktory Hielscher používají intenzivní kavitační smyk pro míchání methanolu s vaší surovinou. To vám poskytne mnohem menší kapičky metanolu, což vede k lepšímu 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 / hodinu) na reaktor. Můžete kombinovat více reaktorů tak, aby odpovídaly kapacitě vašeho procesu. Další reaktory můžete přidat později, až rozšíříte svou výrobní kapacitu. Rádi vám doporučíme nejvhodnější nastavení reaktoru na bionaftu pro nastavení vašeho závodu a pro vaši procesní kapacitu.

Malé a střední ultrazvukové reaktory na bionaftu

Pro malé a středně velké systémy výroby bionafty až do 9 tun / hod (2900 galonů / hodinu), Hielscher vám nabízí UIP500hdT (500 wattů), UIP1000hdT (1000 wattů), UIP1500hdT (1500 wattů) nebo UIP2000hdT (2000 wattů). Tyto čtyři ultrazvukové řadové reaktory jsou velmi kompaktní, snadno se integrují nebo dodatečně instalují. Jsou konstruovány pro náročný provoz v drsném prostředí. Níže naleznete doporučené nastavení reaktorů pro různé rychlosti výroby.

	tun za hodinu	galonů za hodinu
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
2x UIP1500hdT	1,5 až 3,0	480 až 960
2x UIP2000hdT	2,0 až 4,0	640 až 1280
4x UIP1500hdT	3,0 až 6,0	960 až 1920
4x UIP2000hdT	4 až 8	1280 až 2560

Průmyslové ultrazvukové reaktory na bionaftu 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 kontinuální výrobu bionafty při vysokých průtocích. 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 doporučená nastavení pro typické rychlosti průmyslového zpracování.

	tun za hodinu	galonů za hodinu
3x UIP4000hdT	6,0 až 12,0	1920 až 3840
5x UIP4000hdT	10,0 až 20,0	3200 až 6400
3x UIP10000hdT	15,0 až 30,0	4800 až 9600
3x UIP16000hdT	24,0 až 48,0	7680 až 15360
5x UIP16000hdT	40,0 až 80,0	12800 až 25600

Inline ultrazvukové míchání oleje a metanolu

Ultrazvukové míchací reaktory nahrazují míchadla nádrží a další dynamická smyková míchadla. Obecně platí, že ultrazvukové reaktory na bionaftu jsou instalovány tak, aby míchaly dva přívodní proudy: olej a methanol (s katalyzátorem). Za tímto účelem je surová předsměs čerpána ultrazvukovým inline reaktorem, kde ultrazvuková kavitace smíchá a emulguje obě činidla během 2 až 10 sekund. Jedná se o inline proces míchání. Když směs opustí reaktor s průtokovou buňkou, glycerin se samospádem oddělí za méně než 60 minut. Alternativně můžete sonikovanou směs vložit do centrifugy po několika minutách reakční doby. Inline míchání snižuje počet a objem použitých nádrží ve srovnání s konvenčním dávkovým zpracováním. To zlepšuje využití kapitálu.