Biodiesel fra Alger bruger Ultralydbehandling
Alger olie er en interessant bæredygtig råvare til biodiesel. Det er et alternativ til populære råmaterialer, ligesom soja, raps og palme. Ultralydbehandling forbedrer udvinding af olie fra alger celler og omdannelsen til biodiesel.
I forhold til traditionelle olieholdige afgrøder, alger giver langt mere olie pr acre. Mens sojabønne frembringer typisk mindre end 50 gallon olie pr acre og rapsfrø genererer mindre end 130 gallon per acre, kan alger give op til 10.000 gallons pr acre. Især kiselalger og grønalger er gode kilder til produktion af biodiesel.
Som andre planter lagrer alger energi i form af lipider. Der er forskellige metoder til ekstraktion af olierne, såsom presning, hexanopløsningsmiddelvask og ultralydsekstraktion.
Ultralydudvinding af algeolie
Intensiv lydbehandling af væsker genererer lydbølger, der formerer sig i væskemedierne, hvilket resulterer i skiftende højtryks- og lavtrykscykluser. Under lavtrykscyklussen skabes højintensive små vakuumbobler i væsken. Når boblerne opnår en vis størrelse, falder de voldsomt under en højtrykscyklus. Dette kaldes kavitation. Under implosionen produceres meget høje tryk og højhastighedsklare væskeforme lokalt. De resulterende forskydningskræfter bryder cellestrukturen mekanisk og forbedrer materialoverførslen. Denne effekt understøtter udvinding af lipider fra alger.

Ultralydsblanding forbedrer biodieselkonverteringsfrekvensen, øger udbyttet og sparer overskydende methanol og katalysator. Billedet viser installationen af 3x UIP1000hdT (hver 1kW) i et biodieselanlæg.
Strømningshastighed
|
Strøm
|
---|---|
20 – 100L / time
|
|
80 af – 400L / time
|
|
00,3 – 1.5m³ / time
|
|
2 – 10m³ / time
|
|
20 – 100m³ / time
|
Ultralydsforberedelse til kold presning af algeolie
Navnlig med henblik på presning, er god kontrol af cellen afbrydelse kræves, for at undgå en uhindret frigivelse af alle intracellulære produkter, herunder cellerester eller produkt denaturering. Ved at bryde cellestruktur, kan flere lipider gemt inde i cellerne frigøres ved anvendelse af pres udefra.
Ultralyd solventekstraktion af alger olie
Ultralydbølgernes højtrykscyklusser understøtter diffusionen af opløsningsmidler, såsom hexan i cellestrukturen. Da ultralyd bryder cellevæggen mekanisk ved kavitationsforskydningskræfterne, letter det overførslen af lipider fra cellen til opløsningsmidlet. Efter at olien er opløst i cyclohexanen, filtreres pulpen/vævet fra. Opløsningen destilleres for at adskille olien fra hexanen. Til sonikering af brandfarlige væsker eller opløsningsmidler i farlige miljøer tilbyder Hielscher FM- og ATEX-certificerede ultralydbehandlingssystemer, såsom UIP1000-Exd.
Ultralyd enzymatisk udvinding af alger olie
Stærke synergieffekt kan observeres, når man kombinerer enzymatisk behandling med lydbehandling. Kavitation bistår enzymer i penetration af vævet, hvilket resulterer i hurtigere udvinding og højere udbytter. I dette tilfælde vand fungerer som et opløsningsmiddel og enzymerne nedbryder cellevæggene.
Biodiesel fra Alger Oil
Klik her for at læse mere om ultralydbehandling i biodiesel.
Ultralydalger oliebehandling fra pilotskala til produktion
Vi anbefaler pilotskala forsøg fx anvendelse 1kW systemer. Dette vil vise de generelle effekter og forbedringer til netop din proces strøm. Alle resultater kan skaleres op lineær til store processtrømme. Vi vil være glade for at drøfte din proces med dig og til at anbefale yderligere skridt.

Ultralydesterificering og transesterificering kan køres som batch eller kontinuerlig inline-proces. Diagrammet viser ultralyd inline proces for biodiesel (FAME) transesterfication.

Ultralyd industrielle system med flow celle for inline biodiesel esterfication og transesterificering.
Mellemstore og store ultralydsapparater til industriel biodieselproduktion
Hielscher Ultrasonics leverer industrielle mellemstore såvel som store industrielle ultralydsprocessorer til effektiv produktion af biodiesel i ethvert volumen. Alle systemer kan bruges til at forbedre transesterificeringen af enhver form for råmaterialer, herunder algeolie, vegetabilske olier, animalsk fedt, spildolier osv.
Da Hielscher portefølje dækker ultralydssystemer til enhver produktionskapacitet, kan vi tilbyde den ideelle løsning til både små producenter og store virksomheder. Ultralyd biodiesel konvertering kan betjenes som parti eller som kontinuerlig inline proces. Installationen og driften er enkel, sikker og giver pålideligt høje output af overlegen biodiesel kvalitet.
Nedenfor finder du anbefalede reaktoropsætninger til en række produktionshastigheder.
ton / time
|
gal / time
|
|
---|---|---|
1x UIP500hdT |
0.25 til 0,5
|
80 til 160
|
1x UIP1000hdT |
0.5 til 1,0
|
160 til 320
|
1x UIP1500hdT |
0.75 til 1,5
|
240 til 480
|
2x UIP1000hdT |
1,0 til 2,0
|
320 til 640
|
2x UIP1500hdT |
1,5 til 3,0
|
480 til 960
|
4X UIP1500hdT |
3,0 til 6,0
|
960 til 1920
|
6x UIP1500hdT |
4,5 til 9,0
|
1440 til 2880
|
Kontakt os! / Spørg Os!
Litteratur / Referencer
- 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 fremstiller højtydende ultralyd homogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.