Ultraheli reaktorid biodiisli tootmiseks

Ultraheli reaktorid parandavad biodiisli muundamise protsessi keemilise reaktsiooni kineetikat. See toob kaasa kiirema ümberesterdamise, suurema konversioonisaagise ning säästab liigset metanooli ja katalüsaatorit. Hielscher teeb ultraheli segamisreaktoreid biodiisli tootmiseks mis tahes skaalal. Ultraheli reaktorid on kompaktsed, kergesti paigaldatavad ja väga tõhusad.

Biodiisli tootmine suurenes ja kiirenes võimsuse ultraheliga

Biodiisel on taastuv ja puhtalt põletav kütus, mis on valmistatud taimeõlidest, loomsetest rasvadest või toiduõli jäätmetest. Seda saab toota ümberesterdamisreaktsiooni abil, mis hõlmab triglütseriidide muundamist rasvhapete metüülestriteks (FAME), kasutades alkoholi ja katalüsaatorit. Üks võimalus ümberesterdamisreaktsiooni kiirendamiseks on ultraheli lainete kasutamine, mis võib suurendada reaktiivide segamist ja massiülekannet, samuti soodustada õlitilkade purunemist ja katalüsaatori dispersiooni.
Sondi tüüpi ultrasonikaator, tuntud ka kui sonotrode, on seade, mis genereerib titaanvarda vibreerides kõrgsageduslikke helilaineid (tavaliselt vahemikus 20 kHz kuni 30 kHz). Ultraheli lained levivad läbi vedeliku ja loovad kõrgsurve ja madala rõhuga tsoonid, põhjustades kavitatsioonimullide moodustumist ja kokkuvarisemist kiiresti. Mullide kokkuvarisemine tekitab intensiivset kohalikku kuumutamist ja jahutamist, kõrgeid nihkejõude ja lööklaineid, mis võivad suurendada ümberesterdamisprotsessi reaktsioonikiirust ja tõhusust.

 

 

Ultraheli biodiisli tootmise eelised

Sondi tüüpi ultrasonikaatori kasutamise eelised biodiisli sünteesiks on järgmised:

1. Kiirem reaktsioonikiirus: Ultraheli lained võivad suurendada reaktiivide massiülekannet ja kiirendada ümberesterdamisreaktsiooni, vähendades reaktsiooniaega ja suurendades biodiisli saagist.
2. Suurem saagikus ja puhtus: Ultraheli biodiisli protsess parandab katalüsaatori dispersiooni ja reaktsioonisegu homogeensust, mille tulemuseks on biodiisli suurem saagis ja puhtus. Ultraheli abil saate kasutada madalaimat lähteaine kvaliteeti, näiteks toiduõlijäätmeid, ja muuta see kvaliteetseks biodiislikütuseks.
3. Väiksem energiatarbimine: Ultraheli kasutamine vähendab reaktsioonisegu segamiseks ja kuumutamiseks vajalikku energiat, samuti vajaliku katalüsaatori kogust, mille tulemuseks on jätkusuutlikum ja kulutõhusam protsess.
4. Paindlikkus ja mastaapsus: Hielscheri sondi tüüpi ultrasonikaatoreid ja reaktoreid saab kasutada nii väikesemahuliseks kui ka suuremahuliseks biodiislikütuse tootmiseks ning neid saab hõlpsasti integreerida olemasolevatesse tootmisprotsessidesse.

Kokkuvõttes tähendab see, et Hielscheri ultrasonikaatorite ja ultrahelireaktorite kasutamine biodiisli sünteesiks pakub märkimisväärset kasu reaktsioonikiiruse, saagikuse, puhtuse, energiatarbimise ja mastaapsuse osas, muutes selle kasumlikuks tehnoloogiaks taastuvkütuste säästvaks tootmiseks.

Ultraheli biodiisli reaktorid vähendavad kulusid ja suurendavad biodiisli saagist

Liigne metanool ja katalüsaator on biodiisli tootmisel olulised kulutegurid. Hielscheri ultraheli reaktorid kasutavad metanooli segamiseks lähteainega intensiivset kavitatsioonilist nihket. See annab teile palju väiksemad metanoolipiisad, mille tulemuseks on parem metanooli ja katalüsaatori kasutamine. Seetõttu on vaja vähem liigset metanooli ja vähem katalüsaatorit. Lisaks sellele mõjutab kavitatsioon reaktsioonikineetikat, mis viib kiirema ja täielikuma ümberesterdamiseni.

Ultraheli reaktorite kasutamine biodiisli tootmiseks on soovitatav tootmisvõimsuste puhul, mis ületavad 0,25 tonni biodiislit tunnis. Hielscher pakub ultraheli reaktoreid võimsusega kuni 16 tonni tunnis (5100 gallonit tunnis) reaktori kohta. Saate kombineerida mitut reaktorit, et see vastaks teie protsessivõimsusele. Hiljem saate lisada täiendavaid reaktoreid, kui suurendate oma tootmisvõimsust. Meil on hea meel soovitada teie tehase seadistuse ja protsessi võimsuse jaoks kõige sobivamat biodiiselreaktori seadistust.

Väikesed ja keskmise suurusega ultraheli biodiisli reaktorid

Väikeste ja keskmise suurusega biodiisli tootmissüsteemide jaoks, mille võimsus on kuni 9 tonni tunnis (2900 gallonit tunnis), pakub Hielscher teile UIP500hdT (500 vatti), UIP1000hdT (1000 vatti), UIP1500hdT (1500 vatti) või UIP2000hdT (2000 vatti). Need neli ultraheli inline reaktorit on väga kompaktsed, kergesti integreeritavad või retro-sobivad. Need on ehitatud raskeveokite käitamiseks karmides keskkondades. Allpool leiate soovitatavad reaktori seadistused erinevate tootmismäärade jaoks.

	tonni tunnis	gallonid tunnis
1x UIP500hdT	0.25 kuni 0,5	80 kuni 160
1x UIP1000hdT	0.5 kuni 1.0	160 kuni 320
1x UIP1500hdT	0.75 kuni 1,5	240 kuni 480
1x UIP2000hdT	1,0 kuni 2,0	320 kuni 640
2x UIP1500hdT	1,5 kuni 3,0	480 kuni 960
2x UIP2000hdT	2,0 kuni 4,0	640 kuni 1280
4x UIP1500hdT	3,0 kuni 6,0	960 kuni 1920
4x UIP2000hdT	4 kuni 8	1280 kuni 2560

Täismõõdulised tööstuslikud ultraheli biodiisli reaktorid

Tööstuslike biodiislikütuse tootmisettevõtete jaoks pakub Hielscher UIP4000hdT (4000 vatti), UIP6000hdT (6000 vatti), UIP10000hdT (10000 vatti) ja UIP16000hdT (16000 vatti). Need ultraheli homogenisaatorid koos inline reaktoritega on mõeldud biodiisli pidevaks tootmiseks suure voolukiirusega. Kõik neli ultraheli homogenisaatorit on saadaval roostevabast terasest kappides. Vertikaalne paigaldus nõuab paigaldamiseks või moderniseerimiseks minimaalset põrandapinda. Allpool leiate soovitatavad seadistused tüüpiliste tööstusliku töötlemise määrade jaoks.

	tonni tunnis	gallonid tunnis
3x UIP4000hdT	6.0 kuni 12.0	1920 kuni 3840
5x UIP4000hdT	10.0 kuni 20.0	3200 kuni 6400
3x UIP10000hdT	15.0 kuni 30.0	4800 kuni 9600
3x UIP16000hdT	24,0 kuni 48,0	7680 kuni 15360
5x UIP16000hdT	40,0 kuni 80,0	12800 kuni 25600

Õli ja metanooli ultraheli segamine

Ultraheli segamisreaktorid asendavad paagi segistid ja muud dünaamilised nihkesegistid. Üldiselt paigaldatakse ultraheli biodiisli reaktorid kahe etteandevoo segamiseks: õli ja metanool (katalüsaatoriga). Selleks pumbatakse toores eelsegu läbi ultraheli inline reaktori, kus ultraheli kavitatsioon segab ja emulgeerib mõlemad reaktiivid 2 kuni 10 sekundi jooksul. See on tekstisisene segamisprotsess. Kui segu väljub voolurakureaktorist, eraldub glütseriin gravitatsiooni mõjul vähem kui 60 minutiga. Teise võimalusena võite ultraheliga töödeldud segu toita tsentrifuugi pärast mõne minuti möödumist reaktsiooniajast. Tekstisisene segamine vähendab kasutatavate mahutite arvu ja mahtu võrreldes tavapärase partii töötlemisega. See parandab kapitali kasutamist.