Biodiesel leviltä käyttäen Ultrasonication
Leväöljy on mielenkiintoinen kestävä raaka-aine biodieselin valmistukseen. Se on vaihtoehto suosituille raaka-aineille, kuten soija, kana ja kämmen. Ultrasonication parantaa öljyn louhintaan levien soluista ja muuntamalla biodieseliin.
Perinteisiin öljykasveihin verrattuna levät tuottavat paljon enemmän öljyä eekkeriä kohti. Vaikka soija tuottaa tavallisesti alle 50 gallonaa öljyä hehtaaria kohden ja rypsi aiheuttaa alle 130 gallonaa hehtaaria, levät voivat tuottaa jopa 10 000 litraa hehtaaria kohti. Erityisesti diatomit ja vihreät levät ovat hyviä lähteitä biodieselin tuotannolle.
Kuten muutkin kasvit, levät varastoivat energiaa lipidien muodossa. Öljyjen uuttamiseksi on olemassa erilaisia menetelmiä, kuten puristaminen, heksaaniliuottimen pesu ja ultraääniuutto.
Leväöljyn ultraääniuutto
Nesteiden voimakas sonikointi tuottaa ääni-aaltoja, jotka etenevät nestemäiseen väliaineeseen johtaen vaihteleviin korkeapaineisiin ja matalapaineisiin sykleihin. Alhaisen paineenvaihtelun aikana nesteessä syntyy suuritehoisia pieniä tyhjökuplia. Kun kuplat saavuttavat tietyn koon, ne kaatuvat voimakkaasti korkeapaineisen syklin aikana. Tätä kutsutaan kavitaatioksi. Implosion aikana hyvin korkeita paineita ja suurnopeusjäähdytysnestesuihkuja valmistetaan paikallisesti. Tuloksena olevat leikkausvoimat rikkovat solurakennetta mekaanisesti ja parantavat materiaalin siirtoa. Tämä vaikutus tukee lipidien louhinnasta.
Ultraäänisekoitus parantaa biodieselin muuntonopeutta, lisää saantoa ja säästää ylimääräistä metanolia ja katalyyttiä. Kuvassa näkyy 3x UIP1000hdT: n (kukin 1kW) asennus biodiesellaitokseen.
|
Virtausnopeus
|
teho
|
|---|---|
|
20 – 100L / h
|
|
|
80 – 400L / h
|
|
|
00,3 – 1.5m³ / h
|
|
|
2 – 10m³ / h
|
|
|
20 – 100m³ / h
|
Ultraäänivalmiste leväöljyn kylmäpudistamiseen
Erityisesti puristusta varten tarvitaan solujen häiriön hyvä kontrollointi, jotta vältetään kaikkien solunsisäisten tuotteiden, kuten solujätteiden tai denaturoinnin, esteetön vapautuminen. Solurakenteen rikkomisen myötä solujen sisälle varastoituja lipidejä voidaan vapauttaa soveltamalla ulkoista painetta.
Leväöljyn ultraääniliuotinuutto
Ultraääniaaltojen korkeapainesyklit tukevat liuottimien, kuten heksaanin, diffuusiota solurakenteeseen. Kun ultraääni rikkoo soluseinän mekaanisesti kavitaatioleikkausvoimilla, se helpottaa lipidien siirtymistä solusta liuottimeen. Kun öljy on liuennut sykloheksaaniin, massa/kudos suodatetaan pois. Liuos tislataan öljyn erottamiseksi heksaanista. Syttyvien nesteiden tai liuottimien sonikointiin vaarallisissa ympäristöissä Hielscher tarjoaa FM- ja ATEX-sertifioituja ultraäänijärjestelmiä, kuten UIP1000-Exd.
Leväöljyn ultraääni-entsymaattinen uuttaminen
Voimakkaita synergiavaikutuksia voidaan havaita, kun yhdistetään entsymaattinen hoito sonikaatiolla. Kavitaatio auttaa entsyymejä tunkeutumaan kudokseen, mikä johtaa nopeampaan uuttoon ja suurempaan saantoon. Tässä tapauksessa vesi toimii liuottimena ja entsyymit heikentävät soluseinämiä.
Biodiesel Algae Oilista
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ultrasonicationista biodieselin valmistuksessa.
Ultraäänileväöljyn käsittely pilottiasteikosta tuotantoon
Suosittelemme pilottitason mittauksia, esim. 1kW-järjestelmien käyttöä. Tämä näyttää yleiset vaikutukset ja parannukset tietyn prosessivirran osalta. Kaikki tulokset voidaan skaalata lineaarisesti suurille prosessivirroille. Meillä on ilo keskustella prosessista kanssasi ja suositella lisätoimia.
Ultraääniesterifikaatio ja transesterointi voidaan suorittaa eränä tai jatkuvana inline-prosessina. Kaavio näyttää biodieselin (FAME) transesterfoinnin ultraääni-inline-prosessin.
Ultraääniteollinen järjestelmä virtauskenno inline biodiesel esterfication ja transesterointi.
Keskikokoiset ja laajat ultraääniastiat teolliseen biodieseltuotantoon
Hielscher Ultrasonics toimittaa teollisen luokan keskikokoisia sekä laajamittaisia teollisia ultraääniprosessoreita biodieselin tehokkaaseen tuotantoon missä tahansa tilavuudessa. Kaikkia järjestelmiä voidaan käyttää parantamaan minkä tahansa raaka-aineiden, kuten leväöljyn, kasviöljyjen, eläinrasvojen, jäteöljyjen jne.
Koska Hielscher-salkku kattaa ultraäänijärjestelmät mihin tahansa tuotantokapasiteettiin, voimme tarjota ihanteellisen ratkaisun sekä pienille tuottajille että suurille yrityksille. Ultraäänibiodieselmuunnos voidaan käyttää eränä tai jatkuvana inline-prosessina. Asennus ja käyttö on yksinkertaista, turvallista ja antaa luotettavasti korkeat tuotokset erinomaisesta biodieselin laadusta.
Alta löydät suositellut reaktoriasetukset eri tuotantomäärille.
|
tonni / h
|
gal / h
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0.25 - 0,5
|
80 - 160
|
| 1x UIP1000hdT |
0.5 - 1.0
|
160 - 320
|
| 1x UIP1500hdT |
0.75 - 1,5
|
240 - 480
|
| 2x UIP1000hdT |
1,0 - 2,0
|
320-640
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5 - 3,0
|
480 - 960
|
| 4x UIP1500hdT |
3,0 - 6,0
|
960-1920
|
| 6x UIP1500hdT |
4,5 - 9,0
|
1440 - 2880
|
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.
Kirjallisuus / Referenssit
- 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 Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.