બાયોડિઝલ બેઝ-ક catટિલેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાન્સીસેરિફિકેશન દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. જો કે, freeંચી મફત ફેટી એસિડ સામગ્રીવાળા નીચા-ગ્રેડના કચરાવાળા શાકભાજી જેવા કાચા માલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો, એસિડ-કatટલાઇસ્ટનો ઉપયોગ કરીને એસ્ટરિફિકેશનનું એક રાસાયણિક પૂર્વ-સારવાર પગલું જરૂરી છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન અને તેની સોનોકેમિકલ અને સોનોમેકનિકલ અસરો બંને પ્રતિક્રિયાના પ્રકારોમાં ફાળો આપે છે અને બાયોડિઝલ રૂપાંતરની કાર્યક્ષમતામાં નાટકીય રીતે વધારો કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડિઝલનું ઉત્પાદન પરંપરાગત બાયોડિઝલ સંશ્લેષણ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી છે, ઉચ્ચ બાયોડિઝલ ઉપજ અને ગુણવત્તામાં પરિણમે છે અને મિથેનોલ અને ઉત્પ્રેરક જેવા રીએજન્ટ્સ બચાવે છે.

પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને બાયોડિઝલ રૂપાંતર

બાયોડિઝલ માટે, ફેટી એસિડ એસ્ટર વનસ્પતિ તેલોના ટ્રાન્સસેસ્ટરિફિકેશન તેમજ પ્રાણી ચરબી (દા.ત., ટેલો) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. ટ્રાન્સસેસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા દરમિયાન, ગ્લિસરોલ ઘટકને બીજા આલ્કોહોલ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, જેમ કે મેથેનોલ. ફ્રી ફેટી એસિડ્સની egંચી સામગ્રીવાળા ફીડ સ્ટોક્સ, દા.ત. વેસ્ટ વેજીટેબલ ઓઇલ્સ (ડબ્લ્યુવીઓ), સાબુની રચનાને ટાળવા માટે એસિડ એસ્ટરિફિકેશનની પૂર્વ-સારવારની જરૂર છે. પરંપરાગત બેચ પદ્ધતિ તરીકે હાથ ધરવામાં આવે ત્યારે આ એસિડ કેટેલિસિસ પ્રક્રિયા ખૂબ ધીમી પ્રતિક્રિયા છે. ધીમી એસ્ટરિફિકેશન પ્રક્રિયાને વેગ આપવાનો ઉપાય એ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ છે. સોનિકેશન પ્રતિક્રિયાની ગતિ, રૂપાંતર અને બાયોડિઝલ ઉપજમાં નોંધપાત્ર સુધારણા હાંસલ કરે છે કારણ કે હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સોનોકેમિકલ અસરો એસિડ કેટલિસિસને પ્રોત્સાહન અને તીવ્ર બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ સોનોમેકનિકલ બળો, એટલે કે ઉચ્ચ શિઅર મિશ્રણ, તેમજ સોનોકેમિકલ providesર્જા પ્રદાન કરે છે. આ બંને પ્રકારનાં અલ્ટ્રાસોનિક ઇફેક્ટ (સોનોમેકનિકલ અને સોનોકેમિકલ) એસિડ-કેટેલાઇઝ્ડ એસ્ટરિફિકેશનને ઓછી ઉત્પ્રેરકની જરૂરિયાતને ઝડપી પ્રક્રિયામાં ફેરવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડિઝલ રૂપાંતર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

ટ્રાન્સસેસ્ટરિફિકેશન (જેને ઘણીવાર આલ્કોહોલિસ પણ કહેવામાં આવે છે) અને તબક્કાવાર વિભિન્ન તબક્કાઓ વચ્ચેનું અલ્ટ્રાસોનિકેશન મિશ્રણના વૃદ્ધિ સાથે સાથે વધતી ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણ પર આધારિત છે. અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ એકોસ્ટિક પોલાણના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે, જે પ્રવાહીમાં વેક્યૂમ પરપોટાને લગતા પરિણામે થાય છે. એકોસ્ટિક પોલાણ ઉચ્ચ-શીઅર દળો અને અસ્થિરતા, તેમજ ખૂબ highંચા દબાણ અને તાપમાનના તફાવતો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ દળો ટ્રાંસેસ્ટેરિફિકેશન / એસ્ટરિફિકેશનની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે અને સમૂહ અને હીટ ટ્રાન્સફરને તીવ્ર બનાવે છે, બાયોડિઝલ રૂપાંતરની પ્રતિક્રિયામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.

બાયોોડિઝલ (એફએમએએમ) માં ટ્રાઇગ્લાઇસેરાઇડ્સના ટ્રાંસ્સેરીફિકેશન, પ્રવેગક પ્રતિક્રિયા અને નોંધપાત્ર રીતે higherંચી કાર્યક્ષમતામાં સોનીકશનનો ઉપયોગ કરીને.

બાયોડિઝલ રૂપાંતર દરમ્યાન અલ્ટ્રાસોનિકસની એપ્લિકેશન પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે વૈજ્ .ાનિક અને industદ્યોગિક રૂપે સાબિત થઈ છે. પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો એ energyર્જા વપરાશ અને ઓપરેટિંગ ખર્ચમાં ઘટાડો, અને આલ્કોહોલનો ઓછો ઉપયોગ (એટલે કે, મેથેનોલ), ઓછું ઉત્પ્રેરક અને નોંધપાત્ર ટૂંકા પ્રતિક્રિયા સમયને આભારી છે. બાહ્ય ગરમી માટે કોઈ આવશ્યકતા ન હોવાથી ગરમી માટે Energyર્જા ખર્ચ દૂર કરવામાં આવે છે. આ ઉપરાંત, બાયોડિઝલ અને ગ્લિસરોલ વચ્ચેના તબક્કાના વિભાજન ટૂંકા તબક્કાના અલગ સમય સાથે સરળ છે. બાયોડિઝલ ઉત્પાદનમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડના વ્યાપારી ઉપયોગ માટેનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ એ કોઈપણ વોલ્યુમનું સરળ સ્કેલ-અપ છે, વિશ્વસનીય અને સલામત કામગીરી તેમજ અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોની મજબૂતાઈ અને વિશ્વસનીયતા (industrialદ્યોગિક ધોરણ, સતત ચલાવવા માટે સક્ષમ 24/7 / 365 સંપૂર્ણ ભાર હેઠળ).

ઇનલાઇન બાયોડિઝલ એસ્ટરિફિકેશન અને ટ્રાન્સસેસ્ટરિફિકેશન માટે ફ્લો સેલ સાથે અલ્ટ્રાસોનિક industrialદ્યોગિક સિસ્ટમ.

અલ્ટ્રાસોનિકલી સહાયિત બે પગલાં બાયોડિઝલ કન્વર્ઝન એસિડ લાગુ પાડવું- અને બેઝ-કalyટલાઇઝ્ડ રીએક્શન સ્ટેપ્સ

ઉચ્ચ એફએફએ સામગ્રીવાળા ફીડ સ્ટોક્સ માટે, બે તબક્કાની પ્રક્રિયામાં બાયોડિઝલ ઉત્પાદન એસિડ અથવા બેઝ-કેટલેઇઝ્ડ પ્રતિક્રિયા તરીકે કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એ બંને પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓ, એસિડ-કેટેલાઇઝ્ડ એસ્ટરિફિકેશન તેમજ બેઝ-કalyટલાઇઝ્ડ ટ્રાંસેસ્ટેરિફિકેશનનું યોગદાન આપે છે:

અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને એસિડ-કેટેલાઇઝ્ડ એસ્ટરિફિકેશન

ફીડસ્ટોકમાં વધુ પડતા ફ fatટી એસિડ્સની સારવાર માટે, એસ્ટરિફિકેશનની પ્રક્રિયા જરૂરી છે. સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે એસિડ ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે.

• દૂષણો અને પાણીને ફિલ્ટર કરીને અને શુદ્ધ કરીને ફીડસ્ટોક તૈયાર કરો.
• મિથેનોલમાં ઉત્પ્રેરક એટલે કે સલ્ફ્યુરિક એસિડ વિસર્જન કરો. ક્ર catટ પ્રિ-મિક્સર મેળવવા માટે હીટ એક્સ્ચેન્જર અને સ્ટેટિક મિક્સર દ્વારા ઉત્પ્રેરક / મિથેનોલ અને ફીડસ્ટોકનો ફીડ સ્ટ્રીમ.
• ઉત્પ્રેરક અને ફીડસ્ટોકનું પૂર્વ-મિશ્રણ સીધા અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્શન ચેમ્બરમાં જાય છે, જ્યાં અલ્ટ્રા-ફાઇન મિક્સિંગ અને સોનોકેમિસ્ટ્રી અસર કરે છે અને ફ્રી ફેટી એસિડ્સને બાયોડિઝલમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
• છેલ્લે, ઉત્પાદનને ડીવોટર કરો અને તેને બીજા તબક્કામાં ખવડાવો - અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટેરિફિકેશન. એસિડિક વેટ મિથેનોલ પુનઃપ્રાપ્તિ, સૂકવણી અને નિષ્ક્રિયકરણ પછી ફરીથી ઉપયોગ માટે તૈયાર છે.
• ફીડ સ્ટોક્સ ધરાવતા ખૂબ highંચા એફએફએ માટે, ટ્રાન્સીસેરિફિકેશન પગલા પહેલા, એફએફએને વાજબી સ્તરે ઘટાડવાની રીક્રીક્યુલેશન સેટઅપ આવશ્યક છે.

એસિડ ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરીને એસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા:
એફએફએ + આલ્કોહોલ → એસ્ટર + પાણી

અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને બેઝ-કalyટલાઇઝ્ડ ટ્રાંસેસ્ટેરિફિકેશન

ફીડસ્ટોક, જેમાં હવે ફક્ત થોડી માત્રામાં એફએફએ છે, તે ટ્રાન્સસેસ્ટરિફિકેશન તબક્કામાં સીધા ખવડાવી શકાય છે. સામાન્ય રીતે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (નાઓએચ, કોહ) નો ઉપયોગ બેઝ ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે.

• ક્રૂડ પ્રિ-મિશ્રણ મેળવવા માટે ઉત્પ્રેરક, એટલે કે પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, મિથેનોલમાં વિસર્જન કરો અને ક્ર catટિલેસ્ટ / મેથેનોલ અને પ્રીટ્રેટેડ ફીડસ્ટોકને સ્ટેટિક મિક્સર દ્વારા ખવડાવો.
• પોલાણના ઉચ્ચ શિયર મિક્સિંગ અને સોનોકેમિકલ સારવાર માટે સીધા જ અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્શન ચેમ્બરમાં પૂર્વ-મિશ્રણને ખવડાવો. આ પ્રતિક્રિયાના ઉત્પાદનો એલ્કિલ એસ્ટર (એટલે કે, બાયોડિઝલ) અને ગ્લિસરિન છે. ગ્લિસરિનને સેટલ-આઉટ દ્વારા અથવા સેન્ટ્રીફ્યુગિંગ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
• અલ્ટ્રાસોનિકલી ઉત્પાદિત બાયોડિઝલ ઉચ્ચ ગુણવત્તાની છે અને મેથેનોલ અને ઉત્પ્રેરકને બચાવવા દ્વારા ઝડપી, energyર્જા-કાર્યક્ષમ અને ખર્ચ-કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન કરે છે.

બેઝ કalyટિલેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાંસેસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા:
તેલ / ચરબી + આલ્કોહોલ → બાયોડિઝલ + ગ્લાયસીરોલ

મેથેનોલનો ઉપયોગ & મેથેનોલ રિકવરી

બાયોડિઝલ ઉત્પાદન દરમિયાન મેથેનોલ એ એક મુખ્ય ઘટક છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી સંચાલિત બાયોડિઝલ રૂપાંતર મેથેનોલના નોંધપાત્ર ઘટાડો માટે પરવાનગી આપે છે. જો તમે હવે વિચારી રહ્યા છો કે "હું મારા મિથેનોલના ઉપયોગની કાળજી રાખતો નથી, કારણ કે હું તેને કોઈપણ રીતે પુન sinceપ્રાપ્ત કરું છું", તો તમે ફરીથી વિચાર કરી શકો છો અને બાષ્પીભવનના પગલા (દા.ત. નિસ્યંદન ક columnલમનો ઉપયોગ કરીને) માટે લાગુ પડે છે તેવા highંચા costર્જા ખર્ચ પર ફરીથી વિચાર કરી શકો છો. મેથેનોલને અલગ અને રિસાયકલ કરવું જરૂરી છે.
બાયોડિઝલ અને ગ્લિસરિનને બે સ્તરોમાં અલગ કર્યા પછી, મેથેનોલ સામાન્ય રીતે દૂર કરવામાં આવે છે, જે પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી અટકાવે છે. ત્યારબાદ મીથેનોલ પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં પાછા સાફ અને ફરીથી કાledવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી સંચાલિત એસ્ટરિફિકેશન અને ટ્રાંસેસ્ટરિફિકેશન દ્વારા બાયોડિઝલ ઉત્પન્ન કરવું, તમે તમારા મેથેનોલનો ઉપયોગ નાટકીય રીતે ઘટાડવામાં સક્ષમ છો, તેથી મેથેનોલ પુન recoveryપ્રાપ્તિ માટેના અતિશય energyર્જા ખર્ચને ઘટાડે છે. હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટર્સનો ઉપયોગ જરૂરી રકમ વધારે મેથેનોલ 50% સુધી ઘટાડે છે. હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણનો ઉપયોગ કરતી વખતે, મોટાભાગના ફીડસ્ટોક માટે 1: 4 અથવા 1: 4.5 (તેલ: મિથેનોલ) વચ્ચેનો દા mનો રેશિયો પૂરતો છે.

અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડિઝલ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતામાં વધારો – વૈજ્ .ાનિક રૂપે સાબિત

અસંખ્ય સંશોધક જૂથે બાયોડિઝલના અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાંસેસ્ટરિફિકેશનની પદ્ધતિ અને અસરોની તપાસ કરી છે. દાખલા તરીકે, સેબેયન ડાર્વિનની સંશોધન ટીમે દર્શાવ્યું હતું કે અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણથી રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ અને પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારો થયો છે જેના પરિણામે એસ્ટરની રચનામાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. અલ્ટ્રાસોનિક તકનીકે ટ્રાંસેસ્ટેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા સમયને 5 મિનિટ સુધી ઘટાડ્યો – યાંત્રિક ઉત્તેજના પ્રક્રિયા માટે 2 કલાકની તુલનામાં. અલ્ટ્રાસોનિકેશન અંતર્ગત ટ્રાઇગ્લાઇસિરાઇડ (ટીજી) ને FAME માં રૂપાંતર 95.6929% ડબ્લ્યુટીથી મેથેનોલથી તેલ દાળ રેશિયો 6: 1 અને 1% wt સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડને ઉત્પ્રેરક તરીકે મેળવ્યું. (સીએફ. ડાર્વિન એટ અલ. 2010)

બાયોડિઝલ પ્રોસેસીંગ માટે મધ્યમ કદ અને મોટા કદના અલ્ટ્રાસોનિસેટર્સ

Hielscher Ultrasonics’ કોઈ પણ વોલ્યુમ પર બાયોડિઝલના કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન માટે નાના કદના મધ્યમ કદના તેમજ મોટા પાયે sonદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો પૂરા પાડે છે. કોઈપણ સ્કેલ પર અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ ઓફર કરીને, હિલ્સચર નાના ઉત્પાદકો અને મોટી કંપનીઓ બંને માટે આદર્શ સોલ્યુશન પ્રદાન કરી શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડિઝલ રૂપાંતર બેચ અથવા સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયા તરીકે ચલાવી શકાય છે. ઇન્સ્ટોલેશન અને simpleપરેશન સરળ, સલામત છે અને શ્રેષ્ઠ બાયોડિઝલ ગુણવત્તાની વિશ્વસનીય રીતે ઉચ્ચ આઉટપુટ આપે છે.
નીચે તમને ઉત્પાદન દરોની શ્રેણી માટે ભલામણ કરાયેલ રિએક્ટર સેટઅપ્સ મળશે.