بیودیزل از جلبک با استفاده از اولتراسونیک
روغن جلبک یک ماده اولیه پایدار جالب برای تولید بیودیزل است. این جایگزینی برای مواد اولیه محبوب مانند سویا، کلزا و نخل است. امواج فراصوت را بهبود می بخشد استخراج روغن از سلول های جلبک و تبدیل به بیودیزل.
در مقایسه با محصولات سنتی دانه های روغنی، جلبک ها در هر هکتار روغن بسیار بیشتری تولید می کنند. در حالی که سویا به طور معمول کمتر از 50 گالن روغن در هر هکتار تولید می کند و کلزا کمتر از 130 گالن در هر هکتار تولید می کند، جلبک ها می توانند تا 10,000 گالن در هر هکتار تولید کنند. به طور خاص دیاتومها و جلبک های سبز منابع خوبی برای تولید بیودیزل هستند.
جلبک ها مانند سایر گیاهان انرژی را به شکل لیپید ذخیره می کنند. روش های مختلفی برای استخراج روغن ها وجود دارد، مانند فشار دادن، شستشوی حلال هگزان و استخراج اولتراسونیک.
استخراج التراسونیک از نفت جلبک
فراصوت شدید مایعات تولید امواج صوتی است که به رسانه مایع منتشر و در نتیجه متناوب چرخه فشار بالا و کم فشار. در طول چرخه فشار کم، حباب های خلاء کوچک با شدت بالا در مایع ایجاد می شود. هنگامی که حباب ها به اندازه مشخصی می رسند، در طول یک چرخه فشار بالا به شدت فرو می ریزند. به این کاویتاسیون می گویند. در طول انفجار فشارهای بسیار بالا و جت های مایع با سرعت بالا به صورت محلی تولید می شوند. نیروهای برشی حاصل ساختار سلول را به صورت مکانیکی می شکنند و انتقال مواد را بهبود می بخشند. این اثر از استخراج لیپیدها از جلبک ها پشتیبانی می کند.
اختلاط اولتراسونیک نرخ تبدیل بیودیزل را بهبود می بخشد، عملکرد را افزایش می دهد و باعث صرفه جویی در متانول و کاتالیزور اضافی می شود. تصویر نصب 3x UIP1000hdT (هر 1 کیلووات) را در یک کارخانه بیودیزل نشان می دهد.
جدول زیر نیازهای برق معمولی برای جریان های حجمی مختلف را نشان می دهد. سیستم اولتراسونیک به طور کلی درون خطی یکپارچه شده است. راکتور اولتراسونیک را می توان به راحتی به امکانات موجود مقاوم سازی کرد و استخراج جلبک ها را بهبود بخشید.
|
نرخ جریان
|
قدرت
|
|---|---|
|
20 – 100 لیتر در ساعت
|
|
|
80 – 400 لیتر در ساعت
|
|
|
0.3 – 1.5 متر مکعب در ساعت
|
|
|
H2S – 10 متر مکعب در ساعت
|
|
|
20 – 100 متر مکعب در ساعت
|
آماده سازی التراسونیک برای پرس سرد روغن جلبک
به طور خاص به منظور فشار دادن، کنترل خوب اختلال سلولی مورد نیاز است تا از انتشار بدون مانع تمام محصولات داخل سلولی از جمله بقایای سلولی یا دناتوره شدن محصول جلوگیری شود. با شکستن ساختار سلولی، لیپیدهای بیشتری که در داخل سلول ها ذخیره می شوند را می توان با اعمال فشار خارجی آزاد کرد.
استخراج حلال التراسونیک از روغن جلبک
چرخه های فشار بالا از امواج مافوق صوت پشتیبانی از انتشار حلال ها, مانند هگزان در ساختار سلول. همانطور که سونوگرافی دیواره سلولی را به صورت مکانیکی توسط نیروهای برشی کاویتاسیون می شکند، انتقال لیپیدها از سلول به حلال را تسهیل می کند. پس از حل شدن روغن در سیکلوهگزان ، پالپ / بافت فیلتر می شود. محلول برای جدا کردن روغن از هگزان تقطیر می شود. برای فراصوت مایعات قابل اشتعال و یا حلال در محیط های خطرناک Hielscher ارائه می دهد FM و ATEX گواهی سیستم های فراصوت، مانند UIP1000-Exd.
استخراج آنزیمی التراسونیک از روغن جلبک
اثرات هم افزایی قوی را می توان در هنگام ترکیب درمان آنزیمی با فراصوت مشاهده کرد. کاویتاسیون به آنزیم ها در نفوذ بافت کمک می کند و در نتیجه استخراج سریعتر و بازده بالاتر را به همراه دارد. در این حالت آب به عنوان حلال عمل می کند و آنزیم ها دیواره های سلول را تخریب می کنند.
بیودیزل از روغن جلبک
اینجا را کلیک کنید برای مطالعه بیشتر در مورد ultrasonication در تولید بیودیزل.
پردازش نفت جلبک های التراسونیک از مقیاس خلبان تا تولید
ما انجام کارآزمایی های در مقیاس پایلوت را به عنوان مثال با استفاده از سیستم های 1 کیلووات توصیه می کنیم. این اثرات کلی و بهبود جریان فرآیند خاص شما را نشان می دهد. همه نتایج را می توان به صورت خطی به جریان های فرآیند بزرگ افزایش داد. ما خوشحال خواهیم شد که روند شما را با شما در میان بگذاریم و مراحل بعدی را توصیه کنیم.
استریفیکاسیون اولتراسونیک و ترانس استریفیکاسیون را می توان به عنوان فرآیند درون خطی دسته ای یا مداوم اجرا کرد. نمودار نشان می دهد فرایند درون خطی مافوق صوت برای بیودیزل (FAME) transesterfication.
سیستم صنعتی اولتراسونیک با سلول جریان برای استریفیکاسیون بیودیزل درون خطی و ترانس استریفیکاسیون.
مافوق صوت متوسط و مقیاس بزرگ برای تولید بیودیزل صنعتی
Hielscher مافوق صوت تامین صنعتی درجه متوسط و همچنین پردازنده های اولتراسونیک صنعتی در مقیاس بزرگ برای تولید کارآمد بیودیزل در هر حجم. از تمام سیستم ها می توان برای بهبود ترانس استریفیکاسیون هر نوع مواد اولیه از جمله روغن جلبک، روغن های گیاهی، چربی های حیوانی، روغن های زائد و غیره استفاده کرد.
از آنجا که نمونه کارها Hielscher سیستم های مافوق صوت را برای هر ظرفیت تولید پوشش می دهد، ما می توانیم راه حل ایده آل برای هر دو تولید کنندگان کوچک و شرکت های بزرگ ارائه دهیم. تبدیل بیودیزل اولتراسونیک را می توان به صورت دسته ای یا به عنوان فرآیند درون خطی مداوم عمل کرد. نصب و راه اندازی ساده، ایمن است و خروجی های قابل اعتماد بالایی از کیفیت بیودیزل برتر را ارائه می دهد.
در زیر تنظیمات راکتور توصیه شده برای طیف وسیعی از نرخ های تولید را مشاهده خواهید کرد.
|
تن در ساعت
|
گال/ساعت
|
|
|---|---|---|
| 1 برابر UIP500hdT |
0.25 تا 0.5
|
80 تا 160
|
| 1 برابر UIP1000hdT |
0.5 تا 1.0
|
160 تا 320
|
| 1 برابر UIP1500hdT |
0.75 تا 1.5
|
240 تا 480
|
| 2 برابر UIP1000hdT |
1.0 تا 2.0
|
320 تا 640
|
| 2 برابر UIP1500hdT |
1.5 تا 3.0
|
480 تا 960
|
| 4 برابر UIP1500hdT |
3.0 تا 6.0
|
960 تا 1920
|
| 6 برابر UIP1500hdT |
4.5 تا 9.0
|
1440 تا 2880
|
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Wu, P., Yang, Y., Colucci, J.A. and Grulke, E.A. (2007): Effect of Ultrasonication on Droplet Size in Biodiesel Mixtures. J Am Oil Chem Soc, 84: 877-884.
- Kumar D., Kumar G., Poonam, Singh C. P. (2010): Ultrasonic-assisted transesterification of Jatropha curcus oil using solid catalyst, Na/SiO2. Ultrason Sonochem. 2010 Jun; 17(5): 839-44.
- 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.
- Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).
- Nieves-Soto, M., Oscar M. Hernández-Calderón, C. A. Guerrero-Fajardo, M. A. Sánchez-Castillo, T. Viveros-García and I. Contreras-Andrade (2012): Biodiesel Current Technology: Ultrasonic Process a Realistic Industrial Application. InTechOpen 2012.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.