Παραγωγή βιοντίζελ & μετατροπή βιοντίζελ
Όταν παράγετε βιοντίζελ, η κινητική αργής αντίδρασης και η κακή μεταφορά μάζας μειώνουν την παραγωγική ικανότητα της μονάδας βιοντίζελ, καθώς και την απόδοση και την ποιότητα του βιοντίζελ. Hielscher υπερήχων αντιδραστήρες βελτιώσει σημαντικά την κινητική μετεστεροποίησης. Ως εκ τούτου, απαιτείται χαμηλότερη περίσσεια μεθανόλης και λιγότερος καταλύτης για την επεξεργασία βιοντίζελ.
Το βιοντίζελ παράγεται συνήθως σε αντιδραστήρες παρτίδας χρησιμοποιώντας θερμότητα και μηχανική ανάμειξη ως εισροή ενέργειας. Υπερήχων σπηλαίωση ανάμειξη είναι μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση για την επίτευξη μιας καλύτερης ανάμειξης στην εμπορική επεξεργασία βιοντίζελ. Υπερήχων σπηλαίωση παρέχει την απαραίτητη ενέργεια ενεργοποίησης για τη βιομηχανική μετεστεροποίηση βιοντίζελ.
Υπερήχων ανάμειξη βελτιώνει το ποσοστό μετατροπής βιοντίζελ, αυξάνει την απόδοση και εξοικονομεί περίσσεια μεθανόλης και καταλύτη.
Υπερήχων βελτιωμένη μετεστεροποίηση του βιοντίζελ
Η παραγωγή βιοντίζελ περιλαμβάνει συνήθως μια χημική αντίδραση που ονομάζεται μετεστεροποίηση, στην οποία ένα τριγλυκερίδιο (όπως φυτικό έλαιο, ζωικό λίπος, χρησιμοποιημένα μαγειρικά έλαια) αντιδρά με μια αλκοόλη (όπως μεθανόλη) παρουσία καταλύτη για την παραγωγή βιοντίζελ (μεθυλεστέρες λιπαρών οξέων) και γλυκερόλη. Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση της διαδικασίας μετεστεροποίησης με διάφορους τρόπους, οδηγώντας σε πολλά οφέλη:
- Βελτιωμένη ανάμιξη: Τα υπερηχητικά κύματα μπορούν να δημιουργήσουν φυσαλίδες σπηλαίωσης που καταρρέουν βίαια, προκαλώντας έντονη ανάμειξη και ανάδευση του μείγματος αντίδρασης. Αυτό οδηγεί σε καλύτερη επαφή μεταξύ των αντιδρώντων και του καταλύτη, με αποτέλεσμα την ταχύτερη και πληρέστερη μετεστεροποίηση.
- Κινητική επιταχυνόμενης αντίδρασης: Οι συνθήκες υψηλής ενέργειας που παράγονται από υπερηχητικά κύματα μπορούν να ενεργοποιήσουν την αντίδραση, αυξάνοντας τον ρυθμό αντίδρασης και μειώνοντας τον χρόνο αντίδρασης που απαιτείται για να επιτευχθεί ένα δεδομένο επίπεδο μετατροπής. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερες αποδόσεις και χαμηλότερο κόστος.
- Μειωμένη χρήση καταλύτη: Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της χρήσης καταλύτη παρέχοντας πιο ενεργές θέσεις για την αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται λιγότερος καταλύτης για την επίτευξη του ίδιου επιπέδου μετατροπής, μειώνοντας το κόστος και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
- Βελτιωμένη ποιότητα προϊόντος: Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μπορούν να παράγουν βιοντίζελ με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ελεύθερα λιπαρά οξέα, υψηλότερη καθαρότητα και καλύτερες ιδιότητες ψυχρής ροής. Αυτό οφείλεται στη βελτιωμένη ανάμιξη και την ταχύτερη κινητική αντίδρασης, η οποία ελαχιστοποιεί το σχηματισμό ανεπιθύμητων υποπροϊόντων και ακαθαρσιών.
Αυτά τα πλεονεκτήματα της επεξεργασίας βιοντίζελ υπερήχων καθιστούν τη χρήση μιας εγκατάστασης αντιδραστήρα υπερήχων εξαιρετικά οικονομική, δεδομένου ότι η χρήση υπερήχων αντιδραστήρες βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα, ταχύτητα, και την ποιότητα της μετεστεροποίησης βιοντίζελ. Αυτό σημαίνει συνοπτικά ότι υπερήχους μετατρέπει την μετεστεροποίηση σε μια πιο οικονομικά και περιβαλλοντικά βιώσιμη διαδικασία.
Προβλήματα συμβατικής ανάμειξης βιοντίζελ: Η συμβατική αντίδραση εστεροποίησης στην επεξεργασία παρτίδας τείνει να είναι αργή και ο διαχωρισμός φάσης της γλυκερίνης είναι χρονοβόρος, συχνά διαρκεί 5 ώρες ή περισσότερο.
Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες σας βοηθούν να επιταχύνετε τη διαδικασία βιοντίζελ και ταυτόχρονα να αυξήσετε την απόδοση και την ποιότητα του βιοντίζελ σας με χαμηλότερο κόστος επεξεργασίας!
Βιομηχανικός υπερηχητικός βαθμός UIP2000hdT με κυψέλη ροής FC2T500k για εστεροποίηση και μετεστεροποίηση βιοντίζελ.
Τα πλεονεκτήματα της υπερηχητικής μετεστεροποίησης βιοντίζελ
- Υψηλότερες αποδόσεις βιοντίζελ λόγω βελτιωμένης ανάμειξης
- Αυξημένη ποιότητα βιοντίζελ
- Χρησιμοποιήστε ακόμη και το φτωχότερο πετρέλαιο ως πρώτη ύλη
- Συνεχής ενσωματωμένη επεξεργασία
- Λιγότερη μεθανόλη
- Λιγότερος καταλύτης
- Εξοικονόμηση χρόνου λόγω μετατροπής υψηλής ταχύτητας
- Εξοικονόμηση ενέργειας
- Απλή και ασφαλής λειτουργία
- Στιβαρότητα και χαμηλή συντήρηση
- Υψηλή απόδοση: 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία υπό πλήρες φορτίο
"Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με τον εξοπλισμό και την υπηρεσία της Hielscher και έχουμε κάθε πρόθεση να συμπεριλάβουμε την τεχνολογία υπερήχων Hielscher σε όλες τις μελλοντικές μας προσπάθειες."
Todd Stephens, Tulsa Βιοκαύσιμα
Υπερήχων για την παραγωγή βιοντίζελ
Το βιοντίζελ παράγεται συχνά σε αντιδραστήρες παρτίδας. Η μετατροπή βιοντίζελ υπερήχων επιτρέπει τη συνεχή ενσωματωμένη επεξεργασία. Υπερήχους μπορεί να επιτύχει απόδοση βιοντίζελ άνω του 99%. Οι υπερηχητικοί αντιδραστήρες μειώνουν το χρόνο επεξεργασίας από τη συμβατική επεξεργασία παρτίδας 1 έως 4 ωρών σε λιγότερο από 30 δευτερόλεπτα. Πιο σημαντικό, υπερήχους μειώνει το χρόνο διαχωρισμού από 5 να 10 ώρες (χρησιμοποιώντας συμβατική ανάδευση) σε λιγότερο από 60 λεπτά. Η υπερήχους βοηθά επίσης να μειωθεί η ποσότητα του καταλύτη που απαιτείται έως και 50% λόγω της αυξημένης χημικής δραστηριότητας παρουσία σπηλαίωσης. Όταν χρησιμοποιείτε υπερήχους μειώνεται επίσης η ποσότητα περίσσειας μεθανόλης που απαιτείται. Ένα άλλο όφελος είναι η προκύπτουσα αύξηση της καθαρότητας της γλυκερίνης.
Υπερήχων παραγωγής βιοντίζελ βήμα-βήμα:
- το φυτικό έλαιο ή το ζωικό λίπος αναμειγνύεται με μεθανόλη (η οποία παράγει μεθυλεστέρες) ή αιθανόλη (για αιθυλεστέρες) και μεθοξείδιο ή υδροξείδιο του νατρίου ή του καλίου
- το μίγμα θερμαίνεται, π.χ. σε θερμοκρασίες μεταξύ 45 και 65 βαθμών Κελσίου
- το θερμαινόμενο μίγμα υποβάλλεται σε υπερήχους σε σειρά για 5 έως 15 δευτερόλεπτα
- Η γλυκερίνη πέφτει ή διαχωρίζεται χρησιμοποιώντας φυγοκεντρητές
- Το μετατρεπόμενο βιοντίζελ πλένεται με νερό
Συνηθέστερα, η υπερήχηση εκτελείται σε αυξημένη πίεση (1 έως 3bar, πίεση μετρητή) χρησιμοποιώντας μια αντλία τροφοδοσίας και μια ρυθμιζόμενη βαλβίδα αντίθλιψης δίπλα στο κύτταρο ροής.
Η βιομηχανική μετατροπή βιοντίζελ δεν χρειάζεται πολύ υπερηχητική ενέργεια. Η πραγματική ενεργειακή απαίτηση μπορεί να προσδιοριστεί σε κλίμακα πάγκου χρησιμοποιώντας π.χ., έναν επεξεργαστή υπερήχων 1kW όπως το UIP1000hdT. Όλα τα αποτελέσματα από τέτοιες δοκιμές πάγκου μπορούν να κλιμακωθούν γραμμικά και χωρίς προβλήματα. Εάν απαιτείται, διατίθενται συσκευές υπερήχων με πιστοποίηση ATEX, όπως το UIP1000-Exd.
Hielscher προμήθειες βιομηχανική υπερήχων βιοντίζελ εξοπλισμού επεξεργασίας, σε όλο τον κόσμο. Με επεξεργαστές υπερήχων ισχύος έως 16kW ανά συσκευή, δεν υπάρχει όριο στο μέγεθος της μονάδας βιοντίζελ ή στην ικανότητα επεξεργασίας.
Κόστος κατασκευής βιοντίζελ υπερήχων
Υπερήχους είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για την αύξηση της ταχύτητας αντίδρασης και του ποσοστού μετατροπής στην εμπορική παραγωγή βιοντίζελ. Το κόστος επεξεργασίας υπερήχων προκύπτει κυρίως από την επένδυση για εξοπλισμό υπερήχων, κόστος χρησιμότητας και συντήρηση. Η εξαιρετική ενεργειακή απόδοση των υπερήχων Hielscher βοηθά στη μείωση του κόστους κοινής ωφέλειας και με αυτό να κάνει αυτή τη διαδικασία ακόμα πιο πράσινη. Το προκύπτον κόστος για την υπερήχους κυμαίνεται μεταξύ 0.1ct και 1.0ct ανά λίτρο (0.4ct έως 1.9ct / γαλόνι) όταν χρησιμοποιείται σε εμπορική κλίμακα.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την αποδοτικότητα της διαδικασίας και τα οικονομικά οφέλη της παραγωγής βιοντίζελ υπερήχων!
Υπερήχων ανάμειξη μειώνει την ειδική κατανάλωση ενέργειας inbiodiesel κατασκευή outperformin υδροδυναμική μαγνητική ανάμειξη και υψηλής διάτμησης μίξερ μακράν.
Μικρής κλίμακας εγκατάσταση υπερήχων βιοντίζελ
Υπερήχους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή του πετρελαίου σε βιοντίζελ σε οποιαδήποτε κλίμακα. Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια ρύθμιση μικρής κλίμακας για την επεξεργασία 60-70L (16 έως 19 γαλόνια). Αυτή είναι η τυπική ρύθμιση για αρχικές μελέτες και επίδειξη διαδικασίας.
Υπερήχων εστεροποίηση και μετεστεροποίηση μπορεί να τρέξει ως παρτίδα ή συνεχή ενσωματωμένη διαδικασία. Αυτό το διάγραμμα δείχνει τη διαδικασία παρτίδας υπερήχων για μετατροπή βιοντίζελ.
3x 1kW υπερήχων του μοντέλου 1000hdT με υπερηχητικό αντιδραστήρα ροής με για εξαιρετικά αποτελεσματική μετατροπή βιοντίζελ.
- ένα υπερήχων (π.χ., UIP500hdT ή UIP1000hdT) με αναμνηστική, sonotrode και κύτταρο ροής
- μετρητής ισχύος για μέτρηση ισχύος και ενέργειας
- Δεξαμενή επεξεργασίας 80L (πλαστική, π.χ. HDPE)
- θερμαντικό στοιχείο (1 έως 2kW)
- Δεξαμενή προμίγματος καταλύτη 10L (πλαστικό, π.χ. HDPE)
- Προαναδευτήρας καταλύτη (αναδευτήρας)
- αντλία (φυγόκεντρος, μονό ή γρανάζι) για περίπου 10 έως 20L/min σε 1 έως 3 barg
- βαλβίδα αντίθλιψης για ρύθμιση της πίεσης στην κυψέλη ροής
- μανόμετρο για τη μέτρηση της πίεσης τροφοδοσίας
Υπερηχητικοί αντιδραστήρες για ανώτερη επεξεργασία βιοντίζελ
Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει υψηλής απόδοσης υπερήχων επεξεργαστές και αντιδραστήρες, η οποία θα βελτιώσει την παραγωγή βιοντίζελ σας με υψηλότερες αποδόσεις βιοντίζελ, βελτιωμένη ποιότητα βιοντίζελ, μειωμένο χρόνο επεξεργασίας και χαμηλότερο κόστος παραγωγής.
Μικρής και μεσαίας κλίμακας υπερηχητικοί αντιδραστήρες για μετεστεροποίηση βιοντίζελ
Για παραγωγή βιοντίζελ μικρού και μεσαίου μεγέθους έως 9ton / hr (2900 gal / hr), η Hielscher σας προσφέρει το UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) και UIP2000hdT (2000 watt) ως υπερηχητικούς μίκτες υψηλής διάτμησης με αντιδραστήρες ροής για αξιόπιστη και αποτελεσματική ενσωματωμένη επεξεργασία βιοντίζελ. Αυτοί οι τέσσερις υπερηχητικοί αντιδραστήρες είναι πολύ συμπαγείς, εύκολο να ενσωματωθούν ή να τοποθετηθούν εκ των υστέρων. Είναι κατασκευασμένα για λειτουργία βαρέως τύπου σε σκληρά περιβάλλοντα. Παρακάτω θα βρείτε συνιστώμενες ρυθμίσεις αντιδραστήρων για μια σειρά ρυθμών παραγωγής.
|
τόνος/ώρα
|
gal/ώρα
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT (500 watt) |
0.25 έως 0,5
|
80 έως 160
|
| 1x UIP1000hdT (1000 watt) |
0.5 έως 1.0
|
160 έως 320
|
| 1x UIP1500hdT (1500 watt) |
0.75 έως 1,5
|
240 έως 480
|
| 1x UIP2000hdT (2000 watt) |
1,0 έως 2,0
|
320 έως 640
|
| 2x UIP2000hdT (2000 watt) |
2.0 έως 4.0
|
640 έως 1280
|
| 4xUIP1500hdT (1500 watt) |
3.0 έως 6.0
|
960 έως 1920
|
| 6x UIP1500hdT (1500 watt) |
4,5 έως 9,0
|
1440 έως 2880
|
| 6x UIP2000hdT (2000 watt) |
6.0 έως 12.0
|
1920 έως 3840
|
Βιομηχανικοί αντιδραστήρες βιοντίζελ πολύ μεγάλης απόδοσης
Για εγκαταστάσεις παραγωγής βιοντίζελ βιομηχανικής επεξεργασίας Hielscher προσφέρει το UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), 10000 (10kW), και UIP16000hdT (16kW) υπερήχων ομογενοποιητές! Αυτοί οι επεξεργαστές υπερήχων έχουν σχεδιαστεί για τη συνεχή επεξεργασία υψηλών ρυθμών ροής. Τα UIP4000hdT, UIP6000hdT και UIP10000 μπορούν να ενσωματωθούν σε τυποποιημένα εμπορευματοκιβώτια θαλάσσιων εμπορευματικών μεταφορών. Εναλλακτικά, και τα τέσσερα μοντέλα επεξεργαστών διατίθενται σε ντουλάπια από ανοξείδωτο χάλυβα. Μια όρθια εγκατάσταση απαιτεί ελάχιστο χώρο. Παρακάτω θα βρείτε προτεινόμενες ρυθμίσεις για τυπικούς ρυθμούς βιομηχανικής επεξεργασίας.
|
τόνος/ώρα
|
gal/ώρα
|
1x UIP6000hdT (6000 watt) |
3.0 έως 6.0
|
960 έως 1920
|
|---|---|---|
| 3x UIP4000hdT (4000 watt) |
6.0 έως 12.0
|
1920 έως 3840
|
| 5x UIP4000hdT (4000 watt) |
10.0 έως 20.0
|
3200 έως 6400
|
3x UIP6000hdT (6000 watt) |
9,0 έως 18,0
|
2880 έως 5880
|
| 3x UIP10000 (10.000 watt) |
15.0 έως 30.0
|
4800 έως 9600
|
| 3x UIP16000hdT (16.000 watt) |
24,0 έως 48,0
|
7680 έως 15360
|
| 5x UIP16000hdT |
40.0 έως 80.0
|
12800 έως 25600
|
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Ο υπερηχητικός UIP16000hdT είναι ικανό να επεξεργάζεται βιοντίζελ 32MMGY.
Παγετός & Τεχνολογική καινοτομία της χρονιάς Sullivan
Hielscher Υπέρηχοι έλαβε το διάσημο βραβείο Frost and Sullivan Technology Innovation of the Year σε αναγνώριση της ανάπτυξης της εταιρείας της νέας τεχνολογίας υπερήχων για την παραγωγή βιοντίζελ.
Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με το βραβείο Frost και Sullivan για αντιδραστήρες βιοντίζελ Hielscher Ultrasonics!
μετεστεροποίηση – Η χημική μετατροπή του βιοντίζελ
Η παραγωγή βιοντίζελ από φυτικά έλαια (π.χ. σόγια, canola, jatropha, ηλιόσπορους), φύκια, ζωικά λίπη καθώς και απόβλητα μαγειρικά έλαια, περιλαμβάνει τη βασική μετεστεροποίηση λιπαρών οξέων με μεθανόλη ή αιθανόλη για να δώσει τους αντίστοιχους μεθυλεστέρες ή αιθυλεστέρες. Η γλυκερίνη είναι ένα αναπόφευκτο υποπροϊόν αυτής της αντίδρασης.
Τα φυτικά έλαια ως ζωικά λίπη είναι τριγλυκερίδια που αποτελούνται από τρεις αλυσίδες λιπαρών οξέων που δεσμεύονται από ένα μόριο γλυκερίνης. Τα τριγλυκερίδια είναι εστέρες. Οι εστέρες είναι οξέα, όπως τα λιπαρά οξέα, σε συνδυασμό με αλκοόλη. Η γλυκερίνη (= γλυκερόλη) είναι ένα βαρύ αλκοόλ. Στη διαδικασία μετατροπής, οι εστέρες των τριγλυκεριδίων μετατρέπονται σε αλκυλεστέρες (= βιοντίζελ) χρησιμοποιώντας έναν καταλύτη (αλισίβα) και ένα αλκοολικό αντιδραστήριο, π.χ. μεθανόλη, το οποίο παράγει βιοντίζελ μεθυλεστέρων. Η μεθανόλη αντικαθιστά τη γλυκερίνη. Αυτή η διαδικασία χημικής μετατροπής ονομάζεται μετεστεροποίηση.
Μετά τη μετεστεροποίηση, η γλυκερίνη, η οποία είναι η βαρύτερη φάση, θα βυθιστεί στον πυθμένα. Το βιοντίζελ, που είναι η ελαφρύτερη φάση, επιπλέει στην κορυφή και μπορεί να διαχωριστεί, π.χ. με καράφες ή φυγοκεντρητές.
Προετοιμασία βιοντίζελ
Το υδροξείδιο του καλίου (0,2 έως 0,4kg, καταλύτης) διαλύεται σε περίπου 8,5L μεθανόλη στη δεξαμενή προμίγματος καταλύτη. Αυτό απαιτεί ανάδευση του προμίγματος καταλύτη. Η δεξαμενή επεξεργασίας γεμίζει με φυτικό έλαιο 66L. Το λάδι θερμαίνεται από το θερμαντικό στοιχείο στους 45 έως 65 βαθμούς Κελσίου.
μετατροπή βιοντίζελ
Όταν ο καταλύτης διαλύεται πλήρως στη μεθανόλη, το πρόμιγμα καταλύτη αναμιγνύεται με το θερμαινόμενο έλαιο. Η αντλία τροφοδοτεί το μείγμα στο κύτταρο ροής. Μέσω της βαλβίδας αντίθλιψης, η πίεση ρυθμίζεται σε 1 έως 3barg (15 έως 45psig). Η ανακυκλοφορία μέσω του υπερηχητικού αντιδραστήρα βιοντίζελ θα πρέπει να εκτελείται για περίπου 20 λεπτά. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το πετρέλαιο μετατρέπεται σε βιοντίζελ. Μετά από αυτό, η αντλία και ο υπέρηχος απενεργοποιούνται. Η γλυκερίνη (βαρύτερη φάση) θα διαχωριστεί από το βιοντίζελ (ελαφρύτερη φάση). Ο διαχωρισμός διαρκεί περίπου 30 έως 60 λεπτά. Όταν ολοκληρωθεί ο διαχωρισμός, η γλυκερίνη μπορεί να αποστραγγιστεί.
Πλύσιμο βιοντίζελ
Καθώς το μετατρεπόμενο βιοντίζελ περιέχει ακαθαρσίες, απαιτείται πλύσιμο. Για το πλύσιμο, το νερό αναμιγνύεται στο βιοντίζελ. Υπερήχους μπορεί να ωφελήσει την ανάμειξη του βιοντίζελ με το νερό. Αυτό αυξάνει την ενεργή επιφάνεια ως αποτέλεσμα της μείωσης του μεγέθους των σταγονιδίων. Λάβετε υπόψη, ότι η πολύ έντονη υπερήχηση μπορεί να μειώσει τα σταγονίδια νερού σε ένα μέγεθος, ότι σχηματίζεται ένα σχεδόν σταθερό γαλάκτωμα που θα απαιτήσει ειδικά μέσα (π.χ. φυγόκεντρος) να διαχωριστεί.
Εργοστάσιο παραγωγής βιοντίζελ
Το παρακάτω διάγραμμα ροής δείχνει μια τυπική ρύθμιση για την κατεργασία με υπερήχους σε σειρά πετρελαίου, μεθανόλης και καταλύτη για τη μετατροπή σε βιοντίζελ.
Υπερήχων εστεροποίηση και μετεστεροποίηση μπορεί να τρέξει ως παρτίδα ή συνεχή ενσωματωμένη διαδικασία. Το διάγραμμα δείχνει την υπερηχητική ενσωματωμένη διαδικασία για τη μετεστεροποίηση βιοντίζελ (FAME).
Συνεχής επεξεργασία και διαχωρισμός βιοντίζελ
Σε μια διάταξη για συνεχή επεξεργασία βιοντίζελ και συνεχή διαχωρισμό, το θερμαινόμενο λάδι και το προμίγμα καταλύτη αναμειγνύονται συνεχώς μαζί χρησιμοποιώντας ρυθμιζόμενες αντλίες. Ένας ενσωματωμένος στατικός αναμικτήρας βελτιώνει την ομοιογένεια της τροφοδοσίας στον υπερηχητικό αντιδραστήρα. Το μίγμα ελαίου / καταλύτη περνά από το κύτταρο ροής, όπου εκτίθεται σε υπερηχητική σπηλαίωση για περίπου 5 έως 30 δευτερόλεπτα. Μια βαλβίδα αντίθλιψης χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της πίεσης στο κελί ροής. Το μίγμα με υπερήχους εισέρχεται στη στήλη του αντιδραστήρα στην κορυφή. Ο όγκος της στήλης του αντιδραστήρα έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να παρέχει περίπου 1 ώρα χρόνου κατακράτησης στη στήλη. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ολοκληρώνεται η αντίδραση μετεστεροποίησης. Το μείγμα γλυκερίνης/βιοντίζελ που αντιδρά αντλείται στη φυγόκεντρο όπου διαχωρίζεται στα κλάσματα βιοντίζελ και γλυκερίνης. Η μετεπεξεργασία περιλαμβάνει ανάκτηση μεθανόλης, πλύσιμο και ξήρανση και μπορεί να γίνει συνεχώς.
Αυτή η ρύθμιση εξαλείφει τις παρτίδες αντιδραστήρων βιοντίζελ, τους συμβατικούς αναδευτήρες και τις μεγάλες δεξαμενές διαχωριστών.
Ταχύτητα αντίδρασης μετεστεροποίησης βιοντίζελ
Τα παρακάτω διαγράμματα δείχνουν τυπικά αποτελέσματα της μετεστεροποίησης κραμβελαίου (βιομηχανικής ποιότητας) με μεθοξείδιο του νατρίου (αριστερά) και υδροξείδιο του καλίου (δεξιά). Και για τις δύο δοκιμές, ένα δείγμα ελέγχου (μπλε γραμμή) εκτέθηκε σε έντονη μηχανική ανάμειξη. Η κόκκινη γραμμή αντιπροσωπεύει το υπερηχητικό δείγμα του πανομοιότυπου σκευάσματος όσον αφορά την αναλογία όγκου, τη συγκέντρωση καταλύτη και τη θερμοκρασία. Ο οριζόντιος άξονας δείχνει το χρόνο μετά την ανάμειξη ή την υπερήχηση, αντίστοιχα. Ο κάθετος άξονας δείχνει τον όγκο της γλυκερίνης που εγκαταστάθηκε στο κάτω μέρος. Αυτός είναι ένας απλός τρόπος μέτρησης της ταχύτητας αντίδρασης. Και στα δύο διαγράμματα, το δείγμα με υπερήχους (κόκκινο) αντιδρά πολύ πιο γρήγορα από το δείγμα ελέγχου (μπλε).
Σύγκριση υπερήχων (κόκκινο γράφημα) έναντι συμβατικής ανάμειξης (μπλε γράφημα) για παραγωγή βιοντίζελ – χρησιμοποιώντας με μεθοξείδιο του νατρίου (αριστερά) και υδροξείδιο του καλίου (δεξιά) ως καταλύτες.
Σύνδεσμοι για προμήθειες βιοντίζελ
Κάντε κλικ εδώ για συνδέσμους προς προμηθευτές αντλιών και δεξαμενών για τη βιομηχανία βιοντίζελ.
Πληροφορίες για τα χημικά προϊόντα και την ασφάλεια
Διαβάστε προσεκτικά τις παρακάτω πληροφορίες, για την πρόληψη επιπλοκών και δυσμενών επιπτώσεων στην υγεία.
Χημικά βιοντίζελ
Η μεθανόλη είναι τοξική. Μπορεί να προκαλέσει επιδείνωση των νεύρων ως αποτέλεσμα της παρατεταμένης χρήσης. Μπορεί επίσης να απορροφηθεί από το δέρμα. Εάν πιτσιλιστεί στα μάτια μπορεί να προκαλέσει τύφλωση και η μεθανόλη μπορεί να είναι θανατηφόρα κατά την κατάποση. Για το λόγο αυτό, λάβετε τις απαραίτητες προφυλάξεις κατά το χειρισμό της μεθανόλης. Συνιστάται η χρήση καλού αναπνευστήρα, ποδιάς και γαντιών από καουτσούκ.
Το υδροξείδιο του καλίου (KOH) είναι τοξικό και προκαλεί εγκαύματα στο δέρμα κατά την επαφή. Απαιτείται καλός εξαερισμός.
Βεβαιωθείτε ότι ο χώρος εργασίας αερίζεται γενναιόδωρα και καλά για να διαφύγουν οι αναθυμιάσεις. Οι αναπνευστήρες φυσιγγίων ατμού δεν είναι αποτελεσματικοί κατά των αναθυμιάσεων μεθανόλης. Σύστημα τροφοδοτούμενου αέρα (SCBA — Αυτόνομη αναπνευστική συσκευή) παρέχει καλύτερη προστασία από τους ατμούς μεθανόλης.
Βιοντίζελ και εξαρτήματα από καουτσούκ
Η λειτουργία με 100% βιοντίζελ για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα μπορεί να προκαλέσει επιπλοκές στα βρεγμένα ελαστικά μέρη (αντλία, εύκαμπτοι σωλήνες, δακτύλιοι O) του κινητήρα. Η αντικατάσταση από χαλύβδινα μέρη ή καουτσούκ βαρέως τύπου μπορεί να εξαλείψει αυτό το πρόβλημα. Εναλλακτικά, μπορείτε να αναμίξετε περίπου 25% συμβατικό (ορυκτό) ντίζελ στο βιοντίζελ σας για να αποφύγετε επιπλοκές.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- Abdullah, C. S.; Baluch, Nazim; Mohtar, Shahimi (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi 77, 2015.
- Ramachandran, K.; Suganya, T.; Nagendra Gandhi, N.; Renganathan, S.(2013): Recent developments for biodiesel production by ultrasonic assist transesterification using different heterogeneous catalyst: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 22, 2013. 410-418.
- Shinde, Kiran; Serge Kaliaguine (2019): A Comparative Study of Ultrasound Biodiesel Production Using Different Homogeneous Catalysts. ChemEngineering 3, No. 1: 18; 2019.
- 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.
- Hamed Mootabadi, Babak Salamatinia, Subhash Bhatia, Ahmad Zuhairi Abdullah (2010): Ultrasonic-assisted biodiesel production process from palm oil using alkaline earth metal oxides as the heterogeneous catalysts. Fuel, Volume 89, Issue 8; 2010. 1818-1825.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.