Biodiesel à partir d'algues à l'aide Ultrasons

l'huile d'algues est une matière première durable intéressante pour la fabrication de biodiesel. Il est une alternative à des charges d'alimentation populaires, comme le soja, le canola et le palmier. Ultrasons améliore l'extraction de l'huile à partir des cellules d'algues et la conversion au biodiesel.

On peut observer de forts effets de synergie lors de la combinaison de traitement enzymatique avec sonication.En comparaison aux cultures de graines oléagineuses traditionnelles, les algues donne beaucoup plus d'huile par acre. Bien que le soja produit typiquement moins de 50 litres d'huile de colza par acre et génère moins de 130 gallons par acre, les algues peuvent produire jusqu'à 10.000 gallons par acre. En particulier et diatomées algues vertes sont de bonnes sources pour la production de biodiesel.

Comme d'autres plantes, les algues stocke l'énergie sous forme de lipides. Il existe différentes méthodes d'extraction des huiles, telles que le pressage, lavage au solvant hexane et Extraction par ultrasons.

Extraction par ultrasons de l'huile d'algues

La sonication intense des liquides génère des ondes sonores qui se propagent dans le milieu liquide, ce qui entraîne l'alternance de cycles haute pression et basse pression. Pendant le cycle à basse pression, de petites bulles de vide à haute intensité sont créées dans le liquide. Lorsque les bulles atteignent une certaine taille, elles s'effondrent violemment pendant un cycle à haute pression. C'est ce qu'on appelle la cavitation. Pendant l'implosion, des pressions très élevées et des jets de liquide à haute vitesse sont produits localement. Les forces de cisaillement résultantes brisent mécaniquement la structure cellulaire et améliorent le transfert de matière. Cet effet favorise l'extraction des lipides des algues.

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3x UIP1000hdT ultrasonicators for highly efficient biodiesel transesterification using algae oil

Le mélange par ultrasons améliore le taux de conversion du biodiesel, augmente le rendement et économise l'excès de méthanol et de catalyseur. L'image montre l'installation de 3x UIP1000hdT (chaque 1kW) dans une usine de biodiesel.

Le tableau à droite montre les exigences de puissance typiques pour différents débits. Le système à ultrasons est intégré en ligne en général. Le réacteur peut être facilement ultrasonication installé ultérieurement dans des installations existantes, l'amélioration de l'extraction des algues.
Débit
Puissance
20100L / h
80400L / h
0.31.5m³ / h
210m³ / h
20100m³ / h

Préparation ultrasonique pour le pressage à froid de l'huile d'algues

En particulier dans le but d'appuyer, un bon contrôle de la perturbation des cellules est nécessaire, pour éviter une libération sans entrave de tous les produits, y compris intracellulaires débris cellulaires, ou la dénaturation du produit. En brisant la structure cellulaire, plus de lipides stockés dans les cellules peuvent être libérées par l'application de la pression extérieure.

Extraction par solvant ultrasonique de l'huile d'algues

Les cycles à haute pression des ondes ultrasonores supportent la diffusion de solvants tels que l'hexane dans la structure cellulaire. Comme ultrasons rompt la paroi cellulaire mécaniquement par les forces de cisaillement de cavitation, il facilite le transfert des lipides de la cellule dans le solvant. Une fois l'huile dissoute dans le cyclohexane de la pâte à papier / tissu est séparé par filtration. La solution est distillée pour séparer l'huile de l'hexane. Pour la sonication des liquides inflammables ou des solvants dans des environnements dangereux Hielscher offre des systèmes de ultrasonication FM et certifiés ATEX, tels que le UIP1000-Exd.

Extraction enzymatique ultrasonique de l'huile d'algues

On peut observer de forts effets de synergie lors de la combinaison de traitement enzymatique avec sonication. La cavitation aide des enzymes de la pénétration du tissu, ce qui entraîne des rendements plus élevés et l'extraction plus rapide. Dans ce cas, l'eau agit comme un solvant et les enzymes dégradent les parois cellulaires.

Biodiésel à partir d'huile d'algues

Cliquez ici pour en savoir plus sur la fabrication de ultrasonication dans le biodiesel.

Traitement par ultrasons de l'huile d'algues, de l'échelle pilote à la production

Nous recommandons des essais à l'échelle pilote par exemple en utilisant des systèmes 1kW. Cela montrera les effets généraux et l'amélioration de votre flux de traitement particulier.Nous recommandons des essais à l'échelle pilote par exemple en utilisant des systèmes 1kW. Cela montrera les effets généraux et l'amélioration de votre flux de traitement particulier. Tous les résultats peuvent être étendus linéaire aux grands flux de processus. Nous serons heureux de discuter de votre processus avec vous et de recommander de nouvelles étapes.

Process chart showing the biodiesel process in continuous flow mode. Ultrasound can improve esterification and transesterification significantly.

L'estérification et la transestérification par ultrasons peuvent être réalisées en tant que procédé en ligne par lots ou en continu. Le graphique montre le procédé ultrasonique en ligne pour la transestérification du biodiesel (FAME).


Hielscher ultrasonic reactor for biodiesel transesterification with superior process efficiency

Système industriel à ultrasons avec cellule d'écoulement pour l'estérification et la transestérification en ligne du biodiesel.

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Ultrasons de taille moyenne et grande pour la production industrielle de biodiesel

Hielscher Ultrasonics’ fournit des processeurs à ultrasons de qualité industrielle, de taille moyenne et de grande taille, pour la production efficace de biodiesel, quel que soit le volume. Tous les systèmes peuvent être utilisés pour améliorer la transestérification de tout type de matières premières, y compris les huiles d'algues, les huiles végétales, les graisses animales, les huiles usagées, etc.
Comme le portefeuille de Hielscher couvre des systèmes à ultrasons pour toute capacité de production, nous pouvons offrir la solution idéale tant aux petits producteurs qu'aux grandes entreprises. La conversion du biodiesel par ultrasons peut fonctionner par lots ou en continu en ligne. L'installation et le fonctionnement sont simples, sûrs et permettent d'obtenir des rendements élevés et fiables pour une qualité supérieure de biodiesel.
Vous trouverez ci-dessous les configurations de réacteurs recommandées pour une gamme de taux de production.

tonne / h
gal / h
1 fois UIP500hdT
00,25 à 0,5
80 à 160
1 fois UIP1000hdT
00,5 à 1,0
160-320
1 fois UIP1500hdT
00,75 à 1,5
240-480
2x UIP1000hdT
1,0 à 2,0
320-640
2x UIP1500hdT
1,5 à 3,0
480-960
4x UIP1500hdT
3,0 à 6,0
960-1920
6x UIP1500hdT
4,5 à 9,0
1440-2880

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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs ultrasoniques à haute performance pour des applications de mélange, de dispersion, d'émulsification et d'extraction à l'échelle du laboratoire, du pilote et de l'industrie.

Littérature / Références




High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons de haute performance à partir d'une technologie de pointe. laboratoires à taille industrielle.