Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Biodiisli tootmine & ümberesterdamine

Kui teete biodiislit, aeglase reaktsiooni kineetika ja kehv massiülekanne vähendab teie biodiisli tootmisvõimsust ja teie biodiisli tootlikkust ja kvaliteeti. Hielscheri ultraheli reaktorid parandavad oluliselt transesterifitseerimise kineetikat. Seepärast on biodiisli töötlemiseks vaja minna üle metanooli ja vähem katalüsaatorit.

Biodiisel on tavaliselt toodetud partii reaktorites kasutades soojust ja mehaanilist segamist energiakandjana. Ultraheli kastmine segamine on tõhus alternatiiv tähendab paremat segamist biodiislikütuse tööstuslikus töötlemises. Ultraheli kavitatsioon annab vajaliku aktiveerimisenergia tööstusliku biodiisli transesterdamise jaoks.

Transesterdamine (keemiline muundamine biodiisli)

Biodiisli tootmine taimsetest õlidest (nt soja, canola, jatropha, päevalilleseemned või vetikad) või loomsete rasvade segu hõlmab alusega katalüüsitavat rasvhapete ümberesterdamine metanooli või etanooli abil, saades vastavad metüülestrid või etüülestrid. Glütseriin on selle reaktsiooni vältimatu kõrvaltooteks.

Loomsed rasvad on taimsed õlid triglütseriidid, mis koosnevad kolmest rasvhapete ahelast, mis on seotud glütseriini molekuliga. Triglütseriidid on estrid. Estrid on happed, nagu rasvhapped, koos alkoholiga. Glütseriin (= glütserool) on raske alkohol. Teisendamisprotsessi käigus muudetakse triglütseriidide estrid alküülestriteks (= biodiisel), kasutades katalüsaatorit (leelis) ja alkoholi reagenti, näiteks metanooli, mis annab metüülester biodiislit. Metanool asendab glütseriini.

Glütseriin – raskem phase – heideldatakse allapoole. Biodiisel – kergem faas – ujukid ülaosas ja neid saab eraldada näiteks dekanterite või tsentrifuugide abil. Seda muundamisprotsessi nimetatakse ümberesterdamiseks.

Tavaline esterdamisreaktsioon vees partii töötlemine kipub olema aeglaneja glütseriini faaside eraldamine on aeganõudev, sageli 5 tundi või rohkem.

Ultraheli biojäätmete töötlemiseks

Tulsa Biofuels_Tootja

"Oleme väga rahul Hielscheri seadmete ja teenustega ning meil on kõik kavatsused kaasata Hielscher ultrasonication tehnoloogia kõigisse meie tulevaste püüdlustesse."

Todd Stephens, Tulsa Biokütused

Tänapäeval toodetakse biodiislit peamiselt partii reaktorites. Ultraheli biodiisli töötlemine võimaldab pidevat inline töötlemist. Ultrasonication võib saavutada a biodiisli saagis üle 99%. Ultraheli reaktorid vähendada töötlemisaega tavapärasest 1 kuni 4-tunnise partii töötlemiseni vähem kui 30 sekundit. Veelgi olulisem, ultraheli vähendab 5 kuni 10 tunni (kasutades tavalist segamist) aega vähem kui 60 minutiks. Ultraheli määramine aitab ka vähendada katalüsaatori hulka, mida vajatakse kuni 50% tänu kivitatsiooni esinemissageduse suurenenud keemilisele aktiivsusele (vt ka Sonokheemia) Ultraheli kasutamisel vähendatakse ka vajalikku metanooli liigset kogust. Teine kasu on sellest tulenev glütseriini puhtuse suurenemine.

Biodiisli ultraheli töötlemine hõlmab järgmisi samme:

  1. taimeõli või loomarasv segatakse metanooliga (mis muudab metüülestrid) või etanooliks (etüülestriteks) ja naatrium- või kaaliummetoksiidiks või hüdroksiidiks
  2. Segu kuumutatakse näiteks temperatuuride vahemikus 45 kuni 65 ° C
  3. kuumutatud segu on sonicated inline 5 kuni 15 sekundit
  4. glütseriin väljub või eraldatakse tsentrifuugide abil
  5. muundatud biodiisli pestakse veega

Kõige sagedamini on ultrahelitöötlus teostatud kõrgendatud rõhul (1 kuni 3 bar, manomeetrirõhk), kasutades söötpumpa ja reguleeritavat tagurõhuventiili kõrval asuvat voolukambrit.

Tööstusliku biodiisli töötlemine ei vaja palju ultraheli energiat. Ülaltoodud tabelis on näidatud erinevate vooluhulkade tüüpilised võimsuse nõuded. Tegelikku energianõudlust saab kindlaks määrata kasutades 1kW ultraheli protsessor pink-top skaalal. Selliste pingeliste uuringute tulemused võivad olla kõik suurendatakse lihtsalt kergesti. Vajadusel on saadaval FM ja ATEX-sertifitseeritud ultraheli seadmed, nagu näiteks UIP1000-Exd.

Hielscher tarnib ülemaailmselt tööstuslikku ultraheli biodiisli töötlemise seadmeid. Ultraheli töötlejatega kuni 16kW võimsus ühe seadme kohta, biodiislitootja suurus või töötlemisvõimsus ei ole piiratud.

Ultraheli biodiisli tootmise kulud

(Klõpsa suurendamiseks) Üldine energiatõhusus on oluline, kui teete biodiislit. Tõhusus kirjeldab, kui suurt võimsust pistikupesast edastatakse õli / metanooli segule. Meie ultraheli reaktoritel on üldine efektiivsus üle 80%.Ultraheli on tõhus vahend, et suurendada reaktsioonikiirus ja ümberarvestuskurss kaubanduslikul biodiislikütuse töötlemisel. Ultraheli töötlemise kulud tulenevad peamiselt investeeringust
ultraheli seadmete, kommunaalteenuste kulude ja hoolduse jaoks. Tasumata energiatõhusus (klõpsake diagrammi paremale) Hielscheri ultraheli seadmete abil aitab vähendada kommunaalteenuste kulusid ja seda ka muuta see protsess veelgi roheliseks. Saadud kulud ultrasonication varieeruvad 01,1 ja 1,0 tk liitri kohta (0,4ct kuni 1,9ct / gallon) kui kaubanduslikul tasandil. Lisateavet ultraheli töötlemise kulude kohta klõpsake siin.

härmatis & Sullivani aastatehnoloogia innovatsioon

Frost & Sullivani biodiislikütuse töötlemise tehnoloogiate auhinna üleeuroopaline tehnoloogiline innovatsioon läheb Hielscher Ultrasonicsile, tunnistades, et ettevõte arendab uut ultraheliuuringute tehnoloogiat biodiisli tootmiseks.

Hielscher Ultrasonics sai maineka Frost'i & Sullivani tehnoloogiaauhindade auhind auhinna tunnustamisel, et ettevõte arendab uut ultraheli tehnoloogiat biodiisli tootmiseks. Lisateabe saamiseks klõpsake siin.

Paluge lisateavet!

Palun kasutage alltoodud vormi, kui soovite taotleda ultraheli kasutamise kohta lisateavet biodiisli kaubanduslikul ümberkorraldamisel.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Biodiisli väikeste ultraheli seadistamine

Ühekordse paagi seadistamine ultraheli-biodiisli üleesterifitseerimiseks - biodiislit saab ultraheli abil võrrelda mis tahes skaalal.Ultraheli on võimalik kasutada õli muundamiseks biodiislikütusesse. Pilt paremal (Klõpsa suuremaks vaatamiseks!) näitab väiksemahulist seadistust 60-70L (16-19 gallonit) töötlemiseks. See on tüüpiline esialgsete uuringute ja protsesside tutvustamise seade.

See seadistus koosneb järgmistest osadest:

  • üks 500 vatti või 1000 vatti ultraheliga seade (20 kHz) koos revaktsineerimisega, sonotrode ja voolukamber
  • mõõdikute võimsus ja energia
  • 80L töötlemispaak (plastik, nt HDPE)
  • küttekeha (1 kuni 2kW)
  • 10L katalüsaatori eelsegu (plastik, nt HDPE)
  • katalüsaatori eelsegisti (segisti)
  • pump (tsentrifuug, mono või käik) ligikaudu 10 kuni 20 l / min 1 kuni 3 baari
  • rõhuregulaator rõhu reguleerimiseks voolukambris
  • manomeetriga, mis mõõdab rõhu allapoole

Ettevalmistus

Kaaliumhüdroksiid (0,2 kuni 0,4 kg, katalüsaator) lahustatakse u. 8,5 l metanool katalüsaatori eelsegu mahutis. See nõuab katalüsaatori eelsegu segamist. Töötlemispaak täidetakse koos 66-liitrise taimeõliga. Õli kuumutatakse kütteseadmega 45 kuni 65 ° C.

Töötlemine

Kui katalüsaator on täielikult metanooliks lahustatud, segatakse katalüsaatorpreimiks kuumutatud õli seguga. Pump suunab segu voolukanale. Tagasi surveventiili abil reguleeritakse rõhku 1 kuni 3 bargile (15 kuni 45 pikslit). Retsirkulatsioon läbi ultraheli biodiislit reaktori peaks toimuma ca. 20 minutit. Selle aja jooksul muudetakse õli biodiislikütusesse. Pärast seda lülitatakse pump ja ultraheli välja. Glütseriin (raskem faas) eraldub biodiiselkütusest (kergem faas). Eraldamine võtab u. 30 kuni 60 minutit. Kui eraldamine on lõppenud, võib glütseriini kuivendada.

Biodiisli pesemine

Kuna muundatud biodiisel sisaldab lisandeid, on vaja pesemist. Pesemise jaoks segatakse vesi biodiislikütusesse. Ultraheli kasutamine võib soodustada biodiisli segamist veega. See suurendab aktiivpinda tilgakoguse suuruse vähendamise tõttu (vt: ultraheli emulgeeriv) Palun arvestage, et väga intensiivne ultrahelitöötlus võib vähendada vee piiskade suurust, et moodustub peaaegu stabiilne emulsioon, mis vajab eraldamist spetsiaalsete vahenditega (nt tsentrifuugid).

Biodiisli tootmisettevõte

Allpool esitatud voolukava näitab tavapärast seadistust, mis on ette nähtud biodiislikütusele muundamiseks vajaliku õli töötlemiseks. Klõpsake graafikul suurema vaate saamiseks.

Klõpsa suuremaks vaatamiseks! Pidev biodiisli töötlemise voolukava, milles kasutatakse ultraheli kavitatsiooni segamist. Biodiisli ultraheli konversiooni saab teha mis tahes skaalal.

Pidev biodiisli töötlemine ja eraldamine

Seadistuste jaoks pidev biodiisli töötlemine ja pidev eraldamine, kuumutatud õli ja katalüsaatori eelsegu segatakse pidevalt reguleeritavate pumba abil. Inline staatiline segisti parandab sööda homogeensust ultraheli reaktorile. Õli / katalüsaatorisegu läbib vooluraami, kus see puutub kokku ultraheliga kavitatsioon ca. 5 kuni 30 sekundit. Voolukambris oleva rõhu juhtimiseks kasutatakse tagasiulatuvat ventiili. Kõrgelt töödeldud segu siseneb ülemisse reaktorikolonni. Reaktorikolonni maht on ette nähtud umbes Veerus 1 tunni retentsiooniaeg. Selle aja jooksul on transesterifitseerimise reaktsioon on lõppenud. Reageerinud glütseriini / biodiisli segu pumbatakse tsentrifuugisse, kus see eraldatakse biodiisli ja glütseriini fraktsioonidesse. Edasine töötlemine hõlmab metanooli taaskasutamist, pesemist ja kuivatamist ning seda saab teha ka pidevalt.

See seadistus kõrvaldab biodiisli reaktoripartiid, tavalised segistid ja suured separaatorpaagid.

Biodiisli üleesterifitseerimise reaktsioonikiirus

Alljärgnevad diagrammid näitavad rapsiseemneõli (tööstusliku kvaliteedi) ümberesterifitseerimise tüüpilisi tulemusi naatriummetoksiid (vasakul) ja kaaliumhüdroksiid (paremal). Mõlema katse puhul puutus kontrollproov (sinine joon) intensiivse mehaanilise segamisega. Punane joon kujutab identse koostise ultraheliga töödeldud proovi mahu suhte, katalüsaatori kontsentratsiooni ja temperatuuri suhtes. Horisontaaltelg näitab pärast segamist või sonikeerimist vastavalt. Vertikaaltelg näitab põhjas aset leidnud glütseriini mahtu. See on lihtne reaktsioonikiiruse mõõtmise vahend. Mõlemal diagrammil on ultraheliga proov (punane) reageerib palju kiiremini kui kontrollproov (sinine).

Rapsiseemnetest saadud biodiislikütus, kasutades naatriummetoksiidi - Transesterifitseerimise kiirusskeem Rapsiõli biodiislikütus, kasutades kaaliumhüdroksiidi - Transesterifitseerimise kiirusskeem

Lingid biodiisli tarnete jaoks

Klõpsake siin biodiislitööstuse pumpade ja tankide tarnijate lingidelt.

Keemiline ja ohutusalane teave

Palun lugege allpool toodud teavet hoolikalt, et vältida tüsistusi ja tervisekahjustusi.

Biodiisli kemikaalid

Metanool on mürgine. See võib pikaajalise kasutamise tagajärjel põhjustada närvide halvenemist. Seda saab ka nahka adsorbeerida. Silma sattudes võib see põhjustada pimedaksjäämist ja allaneelamisel võib metanool olla surmav. Sellepärast võtke metanooli käsitlemisel tarvitusele vajalikud ettevaatusabinõud. Soovitatav on kasutada head respiraatorit, põlle ja kummikindaid.

Kaaliumhüdroksiid (KOH) on toksiline ja põhjustab kokkupuutel nahaga põletust. Hea ventilatsioon on vajalik.

Veenduge, et tööruum on heldelt ja põhjalikult ventileeritud, et suitsu saaks põgeneda. Aurukassettide respiraatorid ei ole metanooli aurude vastu tõhusad. Sisseehitatud õhu süsteem (SCBA — Isesulguv hingamisaparaat) annab parema kaitse metanooli aurude eest.

Biodiisel ja kummist osad

Pikemat aega veetav 100% biodiisel võib põhjustada mootori niisutatud kummist osade (pump, voolikud, O-rõngad) komplikatsioone. Asendamine terasetailide või raskeveokite kummiga võib seda probleemi lahendada. Teise võimalusena saate segada u. 25% tavapärast (fossiilne) diislikütust oma biodiislikütusesse, et vältida tüsistusi.

Biodiisel

Biodiislikütus, nagu rapsiseemne metüülestri (RME), on taastuv ja biolagunev kütus. Biodiislikütusel on sirge taimeõli (SVO) võrreldes mitmeid eeliseid. See ei nõua tavapärastes diiselmootorites biodiisli käitamiseks mootori teisendamist ega kütusesüsteemi muutmist. Täna pumpadele müüdava petrodiseli puhul lisatakse tavapäraselt biodiislit, et tõsta puhtast määrimisvõimet Väga väikese väävlisisaldusega (ULSD), mis on kasulik, sest biodiislikütuseks on peaaegu väävlisisaldus.