Ultralydreaktorer forbedrer kemisk reaktionskinetik af biodieselkonverteringsprocessen. Dette fører til en hurtigere transesterificering, højere konverteringsudbytte, og det sparer overskydende methanol og katalysator. Hielscher gør ultralydsblandingsreaktorer til produktion af biodiesel i enhver skala. Ultralydreaktorerne er kompakte, nemme at installere og meget effektive.

Biodiesel produktion øget og accelereret med Power ultralyd

Biodiesel er et vedvarende og rent brændende brændstof fremstillet af vegetabilske olier, animalsk fedt eller madolieaffald. Det kan fremstilles gennem en transesterificeringsreaktion, som involverer omdannelse af triglycerider til fedtsyremethylestere (FAME'er) under anvendelse af en alkohol og en katalysator. En måde at fremskynde transesterificeringsreaktionen på er at anvende ultralydbølger, som kan forbedre blanding og masseoverførsel af reaktanterne samt fremme brud på oliedråberne og dispersionen af katalysatoren.
En sonde-type ultralydator, også kendt som en sonotrode, er en enhed, der genererer højfrekvente lydbølger (typisk i området 20 kHz til 30 kHz) ved at vibrere en titanstang. Ultralydbølgerne formerer sig gennem væsken og skaber højtryks- og lavtrykszoner, hvilket får kavitationsbobler til at danne og kollapse hurtigt. Boblernes sammenbrud genererer intens lokal opvarmning og afkøling, høje forskydningskræfter og stødbølger, hvilket kan øge reaktionshastigheden og effektiviteten af transesterificeringsprocessen.

Fordele ved ultralyd biodiesel produktion

Fordelene ved at bruge en sonde-type ultralydator til biodiesel syntese omfatter:

1. Hurtigere reaktionshastighed: Ultralydbølgerne kan øge masseoverførslen af reaktanterne og fremskynde transesterificeringsreaktionen, reducere reaktionstiden og øge udbyttet af biodiesel.
2. Højere udbytte og renhed: Ultralydbiodieselprocessen forbedrer dispersionen af katalysatoren og homogeniteten af reaktionsblandingen, hvilket fører til et højere udbytte og renhed af biodiesel. Ved hjælp af ultralyd kan du bruge laveste råvarekvalitet såsom spild af madolier og omdanne det til biodiesel af høj kvalitet.
3. Lavere energiforbrug: Anvendelsen af ultralydbehandling reducerer den energi, der kræves til blanding og opvarmning af reaktionsblandingen, samt den nødvendige mængde katalysator, hvilket resulterer i en mere bæredygtig og omkostningseffektiv proces.
4. Fleksibilitet og skalerbarhed: Hielscher sonde-type ultralydapparater og reaktorer kan bruges til både småskala og storskala produktion af biodiesel, og kan nemt integreres i eksisterende produktionsprocesser.

Sammenfattende betyder det, at brugen af en Hielscher ultralydapparater og ultralydreaktorer til biodieselsyntese giver betydelige fordele med hensyn til reaktionshastighed, udbytte, renhed, energiforbrug og skalerbarhed, hvilket gør det til en rentabel teknologi til bæredygtig produktion af vedvarende brændstoffer.

Ultralyd biodiesel reaktorer reducere omkostningerne og øge biodiesel udbytte

Overskydende methanol og katalysator er væsentlige omkostningsfaktorer i biodieselproduktionen. Hielscher ultralydsreaktorer bruger intens kavitationsforskydning til blanding af methanol med dit råmateriale. Dette giver dig meget mindre methanoldråber, hvilket resulterer i forbedret methanol- og katalysatorudnyttelse. Derfor kræves mindre overskydende methanol og mindre katalysator. Derudover påvirker kavitationen reaktionskinetikken, hvilket fører til hurtigere og mere fuldstændig transesterificering.

Anvendelsen af ultralydsreaktorer til biodieselproduktion anbefales til produktionskapacitet over 0,25 tons biodiesel i timen. Hielscher tilbyder ultralydsreaktorer med op til 16 tons / time kapacitet (5100 gallon / time) pr. Reaktor. Du kan kombinere flere reaktorer, så de passer til din proceskapacitet. Du kan tilføje yderligere reaktorer senere, når du udvider din produktionskapacitet. Vi vil med glæde anbefale den mest egnede biodieselreaktoropsætning til dit anlægsopsætning og til din proceskapacitet.

Små og mellemstore ultralyd biodiesel reaktorer

For små og mellemstore biodieselproduktionssystemer på op til 9 tons / time (2900 gallon / time) tilbyder Hielscher dig UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) eller UIP2000hdT (2000 watt). Disse fire ultralyd inline reaktorer er meget kompakte, nemme at integrere eller eftermontere. De er bygget til kraftig drift i barske miljøer. Nedenfor finder du anbefalede reaktoropsætninger til en række produktionshastigheder.

	tons/time	gallon/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
1x UIP2000hdT	1,0 til 2,0	320 til 640
2x UIP1500hdT	1,5 til 3,0	480 til 960
2x UIP2000hdT	2.0 til 4.0	640 til 1280
4X UIP1500hdT	3,0 til 6,0	960 til 1920
4X UIP2000hdT	4 til 8	1280 til 2560

Fuld skala industrielle ultralyd biodiesel reaktorer

Til industrielle biodieselproduktionsanlæg tilbyder Hielscher UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10000 watt) og UIP16000hdT (16000 watt). Disse ultralyd homogenisatorer med inline reaktorer er designet til kontinuerlig produktion af biodiesel ved høje strømningshastigheder. Alle fire ultralyd homogenisatorer er tilgængelige i rustfrit stål skabe. Den lodrette installation kræver minimal gulvplads til installation eller eftermontering. Nedenfor finder du anbefalede opsætninger til typiske industrielle behandlingshastigheder.

	tons/time	gallon/time
3x UIP4000hdT	6,0 til 12,0	1920 til 3840
5x UIP4000hdT	10,0 til 20,0	3200 til 6400
3x UIP10000hdT	15,0 til 30,0	4800 til 9600
3x UIP16000hdT	24,0 til 48,0	7680 til 15360
5x UIP16000hdT	40,0 til 80,0	12800 til 25600

Inline Ultrasonic Blanding af olie og methanol

Ultralydblandingsreaktorer erstatter tankaggregatatorer og andre dynamiske forskydningsblandere. Generelt installeres ultralydsbiodieselreaktorerne for at blande to foderstrømme: olie og methanol (med katalysator). Til dette pumpes en rå forblanding gennem ultralyd inline reaktoren, hvor ultralydkavitationen blander og emulgerer begge reagenser inden for 2 til 10 sekunder. Dette er en inline blandingsproces. Når blandingen forlader flowcellereaktoren, adskilles glycerinet ved tyngdekraften på mindre end 60 minutter. Alternativt kan du fodre den sonikerede blanding i en centrifuge efter et par minutters reaktionstid. Den indbyggede blanding reducerer antallet og mængden af anvendte tanke sammenlignet med konventionel batchbehandling. Dette forbedrer kapitaludnyttelsen.