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 põlev kütus, mis on valmistatud taimeõlidest, loomsetest rasvadest või toiduõli jääkidest. Seda saab toota ümberesterdamisreaktsiooni kaudu, mis hõlmab triglütseriidide muundamist rasvhapete metüülestriteks (FAME), kasutades alkoholi ja katalüsaatorit. Üks võimalus ümberesterdamisreaktsiooni kiirendamiseks on kasutada ultraheli laineid, mis võivad suurendada reagentide segunemist ja massiülekannet, samuti soodustada õlitilkade purunemist ja katalüsaatori dispersiooni.
Sondi tüüpi ultrasonikaator, tuntud ka kui sonotrode, on seade, mis genereerib titaanvarda vibreerimisega kõrgsageduslikke helilaineid (tavaliselt vahemikus 20 kHz kuni 30 kHz). Ultraheli lained levivad läbi vedeliku ja tekitavad kõrgsurve- ja madalrõhutsoone, põhjustades kavitatsioonimullide moodustumist ja kokkuvarisemist kiiresti. Mullide kokkuvarisemine tekitab intensiivse kohaliku kuumutamise ja jahutamise, suured nihkejõud ja lööklained, 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 reagentide massiülekannet ja kiirendada ümberesterdamisreaktsiooni, vähendades reaktsiooniaega ja suurendades biodiisli saagist.
2. Suurem saagikus ja puhtus: Ultraheli biodiisli protsess parandab katalüsaatori dispersiooni ja reaktsioonisegu homogeensust, mis toob kaasa biodiisli suurema saagise ja puhtuse. Ultraheli abil saate kasutada madalaimat lähteaine kvaliteeti, näiteks toiduõlide jäätmeid, 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 skaleeritavus: 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, saagise, puhtuse, energiatarbimise ja mastaapsuse osas, muutes selle kasumlikuks tehnoloogiaks taastuvkütuste jätkusuutlikuks tootmiseks.

Ultraheli biodiislikütuse reaktorid vähendavad kulusid ja suurendavad biodiislikütuse saagikust

Liigne metanool ja katalüsaator on biodiisli tootmise olulised kulutegurid. Hielscheri ultraheli reaktorid kasutavad intensiivset kavitatsioonilist nihet metanooli segamiseks lähteainega. See annab teile palju väiksemad metanooli tilgad, mille tulemuseks on parem metanool ja katalüsaatori kasutamine. Seetõttu on vaja vähem liigset metanooli ja vähem katalüsaatorit. Lisaks sellele mõjutab kavitatsioon reaktsiooni kineetikat, mis viib kiirema ja täielikuma transesterifikatsioonini.

Ultraheli reaktorite kasutamine biodiislikütuse tootmiseks on soovitatav tootmisvõimsuse puhul, mis ületab 0,25 tonni biodiislit tunnis. Hielscher pakub ultraheli reaktoreid kuni 16 tonni tunnis (5100 gallonit tunnis) reaktori kohta. Saate kombineerida mitut reaktorit, et see vastaks teie protsessi võimsusele. Tootmisvõimsuse laiendamisel saate hiljem lisada täiendavaid reaktoreid. Meil on hea meel soovitada kõige sobivamat biodiisli reaktori seadistust teie tehase seadistamiseks ja protsessi võimsuseks.

Väikesed ja keskmise suurusega ultraheli biodiislikütuse reaktorid

Väikeste ja keskmise suurusega biodiisli tootmissüsteemide puhul, 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 mitmesuguste tootmismäärade jaoks.

	tonni tonni tunnis	gallonid tunnis
1x UIP500hdT	025 kuni 0,5	80 kuni 160
1x UIP1000hdT	0.5 kuni 1.0	160 kuni 320
1x UIP1500hdT	00,75 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	960-1920
4x UIP2000hdT	4 kuni 8	1280–2560

Täismahus tööstuslikud ultraheli biodiislikütuse reaktorid

Tööstuslike biodiislikütuse tootmisettevõtete jaoks pakub Hielscher UIP4000hdT (4000 vatti), UIP6000hdT (6000 vatti), UIP100000hdT (10000 vatti) ja UIP16000hdT (16000 vatti). Need ultraheli homogenisaatorid, millel on inline reaktorid, 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 tööstuslike töötlemismäärade jaoks.

	tonni 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 Wiefelstede, Ameerika Ühendriigid	24,0 kuni 48,0	7680 kuni 15360
5x Wiefelstede, Ameerika Ühendriigid	40,0 kuni 80,0	12800 kuni 25600

Õli ja metanooli sisemine ultraheli segamine

Ultraheli segamise reaktorid asendavad paagi agitaatoreid ja muid dünaamilisi nihke segistid. Üldiselt paigaldatakse ultraheli biodiisli reaktorid kahe söödavoo segamiseks: õli ja metanool (katalüsaatoriga). Selleks pumbatakse toores eelsegu läbi ultraheli inline reaktori, kus ultraheli kavitatsioon segab ja emulgeerib mõlemat reaktiivi 2 kuni 10 sekundi jooksul. See on inline segamisprotsess. Kui segu väljub voolurakkude reaktorist, eraldub glütseriin gravitatsiooni järgi vähem kui 60 minutiga. Teise võimalusena saate ultraheliga rikastatud segu toita tsentrifuugiks mõne minuti pärast reaktsiooniaega. Tekstisisene segamine vähendab kasutatavate mahutite arvu ja mahtu võrreldes tavapärase partii töötlemisega. See parandab kapitali kasutamist.