Hielscher Ultrasound Technology

Biodiesel produksyon & transesterification

Kapag gumawa ka ng biodiesel, mabagal na reaksyon kinetics at mahihirap na masa na paglipat ay nakakababa ng iyong kapasidad ng planta ng biodiesel at iyong biodiesel na ani at kalidad. Hielscher ultrasonic reactors pagbutihin ang transesterification kinetics makabuluhang. Kaya nga ang mga mas mababang alak at di-gaanong katalista ay kinakailangan para sa sonication.

Biodiesel ay karaniwang gawa sa batch reactors gamit ang init at mekanikal na paghahalo bilang input ng enerhiya. Ultrasonic cavitational paghahalo ay isang epektibong alternatibo kahulugan ng makamit ang isang mas mahusay na paghahalo sa proseso ng produksyon. Ultrasonic cavitation ay nagbibigay ng mga kinakailangan na aktibasyon enerhiya para sa industriya ng biodiesel transesterification.

Transesterification (kimiko Conversion sa Biodiesel)

Pagmamanupaktura ng biodiesel mula sa kuwadro gulay (hal. toyo, canola, jatropha, sunflower binhi o algae) o taba ng hayop, ay nagsasangkot ang base-catalyzed transesterification ng mataba acids sa methanol o ethanol magbigay ng kaukulang metil esters o ethyl esters. Gliserin ay isang di-maiiwasang bunga ng reaksyong ito.

Kuwadro gulay bilang taba ng hayop ay triglycerides ay binubuo ng tatlong tanikala ng mataba acids na pinagbubuklod ng isang gliserin Molekyul. Triglycerides ay esters. Esters mga acids, parang mataba acids, pinagsama sa isang alak. Glycerine (= glycerol) ay isang mabigat na alak. Sa pagbabalik-loob proseso triglyceride na esters ay napalitan ng mga alkyl esters (= sa biodiesel) gamit ang isang katalista (kemikal) at reagent ng alak, e.g. methanol, na kung saan ay magbubunga metil esters biodiesel. Methanol ay pinapalitan ng gliserin.

Ang glycerine – ang mga mas mabibigat na bahagi – ay lumubog sa ilalim. Biodiesel – sa mas magaan na yugto – sa kamay sa itaas at maaaring ihiwalay, hal. sa pamamagitan ng decanters o centrifuges. Ang prosesong ito na pagbabalik-loob ay tinatawag na transesterification.

Ang maginoo ng esterification reaksyon sa processing sa Batch na tends na mas mabagal, at paghihiwalay ng phase ng gliserin ay nakakaubos ng oras, madalas na pagkuha ng 5 oras o higit pa.

Ultrasonics para sa proseso ng produksyon

Tulsa Biofuels_Manufacturer

"Tayo ay labis na nalulugod sa mga Hielscher kagamitan at serbisyo at kami ay may bawat balak ng kabilang ang Hielscher Ultrasound teknolohiya sa lahat ng ating mga adhikain sa hinaharap."

Todd Stephens, Tulsa Biofuels

Ngayon, biodiesel ay una sa lahat na ginawa sa mga reactors ng batch. Ultrasonic sonication ay nagbibigay-daan para sa tuloy-tuloy na inline pagproseso. Ultrasound ay maaaring makamit ng Biodiesel ani higit sa 99%. Ultrasonic reactors bawasan ang oras ng pagpoproseso mula sa batch ng maginoo 1 hanggang 4 na oras na iproseso ang mga mas mababa sa 30 segundo. Ang mas mahalaga, sonication sa panahon ng paghihiwalay mula sa 5 hanggang 10 oras (gamit sa maginoo pagpapakilos) sa mas mababa sa 60 minuto. Ang Ultrasound ay tumutulong din upang mabawasan ang halaga ng mga Catalysts na kinakailangan sa pamamagitan ng hanggang sa 50% dahil sa mas mataas na aktibidad kemikal sa cavitation (tingnan din sa Sonochemie). Kapag gumagamit ng Ultrasound ay nabawasan ang halaga ng mga kinakailangang alak, masyadong. Isa pang benepisyo ay ang resultang pagtaas sa ang kadalisayan ng gliserin.

Ultrasonic sa produksyon ng biodiesel ay nagsasangkot ng mga sumusunod na hakbang:

  1. ang gulay langis o taba ng hayop ay kapag nahalo sa methanol (na gumagawa ng mga metil esters) o ethanol (para sa ethyl esters) at asin o potassium methoxide o hydroxide
  2. ang halo ay iniinitan, hal. sa pagitan ng 45 at 65 ° c ang temperatura
  3. sa mainitang halo ay pagiging sonicated inline sa loob ng 5 hanggang 15 segundo
  4. gliserin patak out o ay pinaghiwalay gamit centrifuges
  5. ang convert biodiesel ay hugasan ng tubig

Karamihan sa mga karaniwang mga sonication ay ginanap sa isang mataas presyon (1-3, sukatin ang presyon) gamit ang isang feed pump at isang adjustable shut-off balbula sa tabi ng mga daloy ng cell.

Industrielle kailangan ng maraming ultrasonic enerhiya. Ang talahanayan sa itaas ay nagpapakita ng tipikal na kapangyarihan na kinakailangan para sa iba't-ibang mga rate ng daloy. Ang aktwal na enerhiya na kinakailangan ay maaaring tinutukoy gamit ang isang ultrasonic processor 1kW sa upuan-itaas scale. Lahat ng resulta mula sa gayong mga pagsubok sa upuan-itaas ay maaaring maging pagkakasyahin madaling. Kung kinakailangan, ang FM at sertipikadong ATEX ng ultrasonic aparato ang makukuha, tulad ng mga UIP1000-Exd.

Hielscher supplies pang-industriya ultrasonic kagamitan, buong mundo. Sa pamamagitan ng ultrasonic processors ng hanggang sa 16kW kapangyarihan sa bawat solong aparato, walang limitasyon sa laki o kapasidad.

Ang mga gastos ng mga ultrasonic insert

(I-click para sa mas malaking view!) Ang kabuuang enerhiya na kahusayan ay mahalaga kapag gumawa ka ng biodiesel. Ang kahusayan ay naglalarawan sa kung magkano ang kapangyarihan ay kumakalat mula sa plug sa langis/methanol halo. Ating ultrasonic reactors ay magkaroon ng isang pangkalahatang kahusayan ng mahigit sa 80%.Ultrasound ay isang epektibong paraan upang madagdagan ang bilis ng reaksyon at rate ng conversion sa proseso ng produksyon. Gastos ng pagproseso ng ultrasonic bunga pangunahin ng investment
para sa ultrasonic kagamitan, ang mga gastos ng utility at pagpapanatili. Ang natitirang kahusayan ng enerhiya (i-click ang tsart sa kanan) ng Hielscher ultrasonic aparato ay tumutulong upang mabawasan ang mga gastos ng utility at sa pamamagitan nito na gawin ang prosesong ito maging greener. Ang nagreresulta gastos para sa Ultrasound ay nag-iiba sa pagitan ng 0.1ct at 1.0ct kada litro (0.4 ct sa 1.9 ct/galon) noong ginagamit sa mga komersyal na mga iskala. Magbasa pa ng impormasyon tungkol ultrasonic processing cost.

Frost & Sullivan teknolohiya Innovation ng taon

Ang Frost & Sullivan European Technology Innovation ng taon Award sa teknolohiya ng pagproseso ng Biodiesel ay napupunta sa Hielscher Ultrasonics bilang pagkilala sa pagbuo ng mga makabagong teknolohiya para sa produksyon ng bio-diesel.

Hielscher ultrasonics may ang prestihiyosong Frost & Sullivan teknolohiya Innovation ng taon Award bilang pagkilala sa pagbuo ng mga makabagong teknolohiya para sa produksyon ng bio-diesel. Mag-click dito upang magbasa nang higit pa.

Humiling ng karagdagang impormasyon!

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa paggamit ng ultrasound sa sa komersyal na conversion sa biodiesel.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Biodiesel maliit na Scale Ultrasound Setup

Solong Setup ng tangke para sa Ultrasonic Biodiesel Transesterification - Ultrasonic converison ng biodiesel ay maaaring gumanap anumang antas.Ultrasound ay maaaring gamitin para sa conversion ng langis sa biodiesel sa anumang sukat ng antas. Ang larawan sa kanan (I-click para sa mas malaking view!) makikita ang isang maliit na setup para sa pagproseso ng 60-70L (16 hanggang 19 gallons). Ito ang mga tipikal na setup para sa unang pag-aaral at pagtatanghal ng proseso.

Ang istrakturang ito ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi:

  • isa 500 watts o 1,000 watts ultrasonic device (20kHz) na may tagasunod, sonotrode at daloy ng cell
  • metro ng kapangyarihan para metering kapangyarihan at enerhiya
  • Tangke ng pagproseso ng 80L (plastik, e.g. HDPE)
  • pag-init elemento (mga 1 sa 2kW)
  • 10L katalista pre-mix tangke (plastik, e.g. HDPE)
  • katalista premixer (stirrer)
  • bomba (centrifugation, mono o gear) para sa mga Mehikano sa 10 hanggang 20L/min sa 1 hanggang 3 barg
  • shut-off balbula para sa ipinaguutos ang presyon sa daloy ng cell
  • panukat ng presyon para sa pagsukat ng presyon ng feed

Paghahanda

Potassium Hydroxide (0.2 sa 0.4 kg, katalista) ay bubuwagin at paghahati-hatian approx. 8.5 L Methanol sa katalista pre-halo tangke. Ito ay kinakailangan na ang katalista pre-mix ay hinalo. Ang proseso ng tangke ay puno ng langis 66L gulay. Ang langis ay pinainit sa pamamagitan ng pag-init elemento sa 45 sa 65 ° c.

Iproseso ang

Kapag ang katalista ay ganap na dissolved sa Methanol, ang katalista pre-mix ay pinaghalo sa pinainitang langis. Pump ang mga feed sa timpla na ang daloy ng cell. Sa pamamagitan ng mga balbula, ang presyon ng dugo ay nababagay sa 1 hanggang 3barg (15 sa 45psig). Recirculation sa pamamagitan ng ultrasonic biodiesel reaktor dapat isagawa para sa mga Mehikano 20 minuto. Sa panahong ito, ang langis ay convert sa biodiesel. Pagkatapos nito, ang mga bomba at ang ultrasonic processor ay pinapatay. Gliserin (mas mabibigat na bahagi) ay hiwalay mula sa biodiesel (lighter phase). Ang paghihiwalay na ito ay tumatagal ng approx. 30 hanggang 60 minuto. Kapag tapos na ang paghihiwalay, gliserin ay pinatuyo.

Biodiesel Washing

Habang ang convert biodiesel ay naglalaman ng mga impurities, paghuhugas ay kinakailangan. Para sa washing tubig ay halo-halong sa biodiesel. Makatutulong ang Ultrasound na ang paghahalo ng biodiesel at ang tubig. Ito ay nagdaragdag ng mga aktibong ibabaw na lugar dahil sa pagbabawas ng sukat ng patak ng langis (tingnan: ultrasonic sa pamamagitan ng ultratunog). Isipin sana, na ang matinding sonication maaaring mabawasan ang tubig droplets na sukat, na isang halos matatag emulsyon ay nabuo na espesyal na pamamaraan (hal. centrifugation) na maghihiwalay.

Biodiesel produksyon pasilidad

Ang in-line sa ibaba ay nagpapakita ng tipikal na setup para sa mga sa-sonication ng langis para sa conversion sa biodiesel. I-click ang chart upang makakuha ng isang mas malaking view.

I-click para sa mas malaking view! Tuloy-tuloy na sonication in-line paggamit ng Ultrasonic Cavitational Mixing - Ultrasonic conversion ng biodiesel ay maaaring gumanap anumang antas.

Tuloy-tuloy na proseso at paghihiwalay

Sa isang istraktura para sa tuloy-tuloy na sonication at tuloy-tuloy na paghihiwalay, ang pinainit na langis at ang katalista pre-mix ay pinagsama-sama patuloy gamit ang pump. Isang static panghalo ng inline nagpapabuti ng homogeneity ng feed sa cell. Ang oil/katalista pinaghalong pass ng daloy ng cell, kung saan ito ay nakalantad sa ultrasonic cavitation approx 5 hanggang 30 segundo. Isang balbula ay ginagamit upang kontrolin ang presyon sa daloy ng cell. Pumapasok ang sonicated halo ang reaktor column sa itaas. Sa dami ng mga reaktor hanay ay dinisenyo upang magbigay ng Mehikano panahon ng pagpapanatili ng 1 oras sa hanay. Noong panahong iyon, ang natapos ang transesterification reaksyon. Ang halo ng magiging reaksyon gliserin/biodiesel ay umiihip na ang centrifugation kung saan ito ay pinaghihiwalay sa mga biodiesel at gliserin fractions. Pagkatapos ang pagpoproseso ay nagsasangkot ng methanol pagbawi, washing at drying at magagawa patuloy, masyadong.

Ito setup inaalis ng mga Batch sa Reaktor ng biodiesel, maginoo sedisyon at malaking separator tangke.

Bilis ng Reaction ng biodiesel Transesterification

Ang dayagram sa ibaba ay nagpapakita ng tipikal na resulta ng transesterification ng rapeseed langis (pang-industriya grade) na may sodium methoxide (kaliwa) at potassium hydroxide (kanan). Para sa parehong pagsusulit, isang control sample (blue line) ay nakalantad sa matinding mekanikal na paghahalo. Ang pulang linya ay kumakatawan ang sonicated sample ng mga magkatulad na may isang pagbabalangkas ratio ng dami, katalista konsentrasyon at temperatura. Ang pahalang na axis nagpapahiwatig ng oras pagkatapos ng paghahalo o pagkatapos sonication, ayon sa pagkakabanggit. Ang vertical na axis ay nagpapakita ng lakas ng tunog ng gliserin, na settles sa ilalim. Ito ay isang simpleng paraan upang masukat ang bilis ng reaksyon. Sa parehong mga tsart, mga sonicated sample (pula) reacts mas mabilis kaysa sa mga Control sample (blue).

Biodiesel mula sa Rapeseed langis na gamit ng sosa Methoxide - Transesterification bilis Diagram Biodiesel mula sa Rapeseed langis na gamit ng Potassium Hydroxide - Transesterification bilis Diagram

Ang mga link para sa mga supply ng Biodiesel

Mag-klik dito para sa mga link sa mga supplier ng mga sapatos na pangbabae at tangke para sa industriya ng biodiesel.

Kemikal at impormasyon sa kaligtasan

Mangyaring basahing mabuti ang mga impormasyon sa ibaba, upang maiwasan ang mga komplikasyon at maiwasan ang pinsala.

Kemikal

Methanol ay dahil sa lason. Ito ay maaaring magdulot ng pagkasira ng nerve dahil sa matagal na paggamit. Ito ay maaaring adsorbed ng balat, masyadong. Kung pumaibabaw sa mga mata nito ay maaaring magdulot ng pagkabulag at Methanol ay maaaring maging nakamamatay kapag nilulon. Dahil dito, kumuha ng mga kinakailangang pag-iingat kapag paghawak Methanol. Ito ay inirerekomenda na gamitin sa isang magandang respirator, isang Tapis at gomang guwantes.

Potassium hydroxide (KOH) ay dahil sa lason at nagiging sanhi ng paso sa balat sa contact. Magandang bentilasyon ay kinakailangan.

Tiyakin na ang singaw ay at ito ay mahusay na maaliwalas na babawasan. Singaw cartridge respirators ay hindi epektibo laban sa methanol singaw. Isang sistema ng kasamang-hangin (SCBA — Self-nakapaloob paghinga aparato) nagbibigay ng mas mahusay na proteksyon laban sa methanol singaw.

Biodiesel at goma

Tumatakbo sa 100% biodiesel para sa mas mahabang panahon ay maaaring magdulot ng mga komplikasyon na dumating goma bahagi (bomba, hoses, o-rings) ng engine. Kapalit ng mga bahagi ng bakal o mabigat na tungkulin goma ay maaaring malutas ang problemang ito. Bilang kahalili mo maaaring ihalo approx 25% maginoo (fossil) diesel sa iyong biodiesel upang maiwasan ang mga komplikasyon.

Biodiesel

Biodiesel, tulad bilang rapeseed metil mabangong kimiko (RME) ay isang mababagong muli at biodegradable gasolina. Biodiesel ay may ilang mga pakinabang kumpara sa tuwid gulay langis (SVO). Ito ay nangangailangan ng walang engine pagbabago sa fuel system pagbabago na may biodiesel maginoo diesel engine. Biodiesel ay karaniwang idinagdag sa ang petrodiesel na nabili sa pump ngayon upang madagdagan ang lubricity ng dalisay Ingles-Filipino mababang asupre Diesel (ULSD), na kung saan ay advantageous dahil Biodiesel ay halos walang asupre nilalaman.