Ultraäänireaktorit biodieselin tuotantoon

Ultraäänireaktorit parantavat biodieselin muuntoprosessin kemiallista reaktiokinetiikkaa. Tämä johtaa nopeampaan transesteröitymiseen, korkeampaan muuntotuottoon ja säästää ylimääräistä metanolia ja katalyyttiä. Hielscher valmistaa ultraäänisekoitusreaktoreita biodieselin tuotantoon missä tahansa mittakaavassa. Ultraäänireaktorit ovat kompakteja, helppoja asentaa ja erittäin tehokkaita.

Biodieselin tuotanto kasvoi ja kiihtyi tehoultraäänellä

Biodiesel on uusiutuva ja puhtaasti palava polttoaine, joka on valmistettu kasviöljyistä, eläinrasvoista tai jäteruokaöljystä. Se voidaan tuottaa transesteröintireaktiolla, johon liittyy triglyseridien muuntaminen rasvahappojen metyyliestereiksi (FAME) alkoholin ja katalyytin avulla. Yksi tapa nopeuttaa transesteröintireaktiota on käyttää ultraääniaaltoja, jotka voivat parantaa reagenssien sekoittumista ja massansiirtoa sekä edistää öljypisaroiden rikkoutumista ja katalyytin dispersiota.
Koetintyyppinen ultraäänilaite, joka tunnetaan myös nimellä sonotrode, on laite, joka tuottaa korkeataajuisia ääniaaltoja (tyypillisesti alueella 20 kHz - 30 kHz) värähtelemällä titaanitankoa. Ultraääniaallot leviävät nesteen läpi ja luovat korkeapaineisia ja matalapaineisia vyöhykkeitä, jolloin kavitaatiokuplat muodostuvat ja romahtavat nopeasti. Kuplien romahtaminen aiheuttaa voimakasta paikallista lämmitystä ja jäähdytystä, suuria leikkausvoimia ja iskuaaltoja, jotka voivat lisätä transesteröintiprosessin reaktionopeutta ja tehokkuutta.

 

 

Ultraäänibiodieselin tuotannon edut

Koetintyyppisen ultraäänilaitteen käytön etuja biodieselin synteesiin ovat:

1. Nopeampi reaktionopeus: Ultraääniaallot voivat lisätä reagenssien massansiirtoa ja nopeuttaa transesteröintireaktiota, mikä vähentää reaktioaikaa ja lisää biodieselin saantoa.
2. Korkeampi saanto ja puhtaus: Ultraäänibiodieselprosessi parantaa katalyytin dispersiota ja reaktioseoksen homogeenisuutta, mikä johtaa biodieselin suurempaan saantoon ja puhtauteen. Ultraäänellä voit käyttää alhaisinta raaka-ainetta, kuten jäteruokaöljyjä, ja muuttaa sen korkealaatuiseksi biodieseliksi.
3. Pienempi energiankulutus: Ultrasonicationin käyttö vähentää reaktioseoksen sekoittamiseen ja lämmittämiseen tarvittavaa energiaa sekä tarvittavan katalyytin määrää, mikä johtaa kestävämpään ja kustannustehokkaampaan prosessiin.
4. Joustavuus ja skaalautuvuus: Hielscher-anturityyppisiä ultraäänilaitteita ja reaktoreita voidaan käyttää sekä pienimuotoiseen että laajamittaiseen biodieselin tuotantoon, ja ne voidaan helposti integroida olemassa oleviin tuotantoprosesseihin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Hielscher-ultraäänilaitteiden ja ultraäänireaktoreiden käyttö biodieselin synteesiin tarjoaa merkittäviä etuja reaktionopeuden, saannon, puhtauden, energiankulutuksen ja skaalautuvuuden suhteen, mikä tekee siitä kannattavan tekniikan uusiutuvien polttoaineiden kestävään tuotantoon.

Ultraäänibiodieselreaktorit vähentävät kustannuksia ja lisäävät biodieselin tuottoa

Ylimääräinen metanoli ja katalyytti ovat merkittäviä kustannustekijöitä biodieselin tuotannossa. Hielscherin ultraäänireaktorit käyttävät voimakasta kavitaatioleikkausta metanolin sekoittamiseen raaka-aineen kanssa. Tämä antaa sinulle paljon pienempiä metanolipisaroita, mikä parantaa metanolin ja katalyytin käyttöä. Siksi tarvitaan vähemmän ylimääräistä metanolia ja vähemmän katalyyttiä. Tämän lisäksi kavitaatio vaikuttaa reaktiokinetiikkaan, mikä johtaa nopeampaan ja täydellisempään transesteröitymiseen.

Ultraäänireaktoreiden käyttöä biodieselin tuotantoon suositellaan tuotantokapasiteetille, joka on yli 0,25 tonnia biodieseliä tunnissa. Hielscher tarjoaa ultraäänireaktoreita, joiden kapasiteetti on jopa 16 tonnia tunnissa (5100 gallonaa / tunti) reaktoria kohti. Voit yhdistää useita reaktoreita prosessikapasiteettisi mukaan. Voit lisätä reaktoreita myöhemmin, kun laajennat tuotantokapasiteettiasi. Suosittelemme mielellämme sopivinta biodieselreaktorikokoonpanoa laitoksesi asennukseen ja prosessikapasiteettiisi.

Pienet ja keskisuuret ultraäänibiodieselreaktorit

Pienille ja keskisuurille biodieselin tuotantojärjestelmille, joiden kapasiteetti on enintään 9 tonnia tunnissa (2900 gallonaa / tunti), Hielscher tarjoaa sinulle UIP500hdT (500 wattia), UIP1000hdT (1000 wattia), UIP1500hdT (1500 wattia) tai UIP2000hdT (2000 wattia). Nämä neljä ultraääni-inline-reaktoria ovat erittäin kompakteja, helppo integroida tai jälkiasentaa. Ne on rakennettu raskaaseen käyttöön ankarissa ympäristöissä. Alta löydät suositellut reaktoriasetukset eri tuotantonopeuksille.

	tonnia / tunti	gallonaa/tunti
1x UIP500hdT	0.25–0,5	80 ja 160
1x UIP1000hdT	0.5–1.0	160–320
1x UIP1500hdT	0.75–1.5	240–480
1x UIP2000hdT	1,0–2,0	320–640
2x UIP1500hdT	1,5–3,0	480–960
2x UIP2000hdT	2,0–4,0	640 ja 1280
4x UIP1500hdT	3,0–6,0	960 - 1920
4x UIP2000hdT	4 ja 8	1280 ja 2560

Täysimittaiset teolliset ultraäänibiodieselreaktorit

Teollisille biodieselin tuotantolaitoksille Hielscher tarjoaa UIP4000hdT (4000 wattia), UIP6000hdT (6000 wattia), UIP10000hdT (10000 wattia) ja UIP16000hdT (16000 wattia). Nämä ultraäänihomogenisaattorit, joissa on inline-reaktorit, on suunniteltu biodieselin jatkuvaan tuotantoon suurilla virtausnopeuksilla. Kaikki neljä ultraäänihomogenisaattoria ovat saatavilla ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa kaapeissa. Pystysuora asennus vaatii vain vähän lattiatilaa asennusta tai jälkiasennusta varten. Alta löydät suositellut asetukset tyypillisille teollisille käsittelynopeuksille.

	tonnia / tunti	gallonaa/tunti
3x UIP4000hdT	6,0–12,0	1920–3840
5x UIP4000hdT	10,0–20,0	3200 ja 6400
3x UIP10000hdT	15,0–30,0	4800 ja 9600
3x UIP16000hdT	24,0–48,0	7680–15360
5x UIP16000hdT	40,0–80,0	12800 ja 25600

Öljyn ja metanolin inline-ultraäänisekoitus

Ultraäänisekoitusreaktorit korvaavat säiliösekoittimet ja muut dynaamiset leikkaussekoittimet. Yleensä ultraäänibiodieselreaktorit asennetaan sekoittamaan kahta syöttövirtaa: öljyä ja metanolia (katalyytillä). Tätä varten raaka esiseos pumpataan ultraääni-inline-reaktorin läpi, jossa ultraäänikavitaatio sekoittaa ja emulgoi molemmat reagenssit 2 - 10 sekunnin kuluessa. Tämä on inline-sekoitusprosessi. Kun seos poistuu virtauskennoreaktorista, glyseriini erottuu painovoiman avulla alle 60 minuutissa. Vaihtoehtoisesti voit syöttää sonikoidun seoksen sentrifugiin muutaman minuutin reaktioajan jälkeen. Inline-sekoitus vähentää käytettyjen säiliöiden määrää ja tilavuutta perinteiseen eräkäsittelyyn verrattuna. Tämä parantaa pääoman käyttöastetta.