બાયોડીઝલના ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરો
અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરો બાયોડીઝલ રૂપાંતરણ પ્રક્રિયાની રાસાયણિક અભિક્રિયાની ગતિશીલતામાં સુધારો કરે છે. આનાથી ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન વધુ ઝડપથી થાય છે, રૂપાંતરણની ઉપજ વધે છે અને વધારાના મિથેનોલ તથા ઉત્પ્રેરકની બચત થાય છે. Hielscher કોઈપણ પાયે બાયોડીઝલના ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ રિએક્ટરો બનાવે છે. આ અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરો સુઘડ, સ્થાપિત કરવામાં સરળ અને અત્યંત કાર્યક્ષમ છે.
ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વડે બાયોડીઝલના ઉત્પાદનમાં વધારો અને વેગ
બાયોડીઝલ વનસ્પતિ તેલ, પ્રાણીજ ચરબી અથવા વપરાઈ ચૂકેલા રસોઈના તેલમાંથી બનતું નવીનીકરણીય અને સ્વચ્છ રીતે બળતું બળતણ છે. તેનું ઉત્પાદન ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન અભિક્રિયા દ્વારા કરી શકાય છે, જેમાં આલ્કોહોલ અને ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાઇગ્લિસરાઇડ્સને ફેટી એસિડ મિથાઇલ એસ્ટર્સ (FAMEs)માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન અભિક્રિયાને વેગ આપવાની એક રીત અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરવાની છે, જે અભિકારકોના મિશ્રણ અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણમાં સુધારો કરી શકે છે, તેમજ તેલનાં ટીપાંને તોડવામાં અને ઉત્પ્રેરકના વિખેરણને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે.
પ્રોબ પ્રકારનું અલ્ટ્રાસોનિકેટર, જેને સોનોટ્રોડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, એવું ઉપકરણ છે જે ટાઇટેનિયમના સળિયાને કંપાવીને ઉચ્ચ આવૃત્તિવાળા ધ્વનિ તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે (સામાન્ય રીતે 20 kHz થી 30 kHzની શ્રેણીમાં). આ અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પ્રવાહીમાં પ્રસરે છે અને ઉચ્ચ દબાણ તથા નીચા દબાણવાળા વિસ્તારો બનાવે છે, જેના કારણે કેવિટેશનના પરપોટા ઝડપથી બને છે અને તૂટી પડે છે. પરપોટાના તૂટી પડવાથી તીવ્ર સ્થાનિક ગરમી અને ઠંડક, ઉચ્ચ કર્તન બળો અને આઘાત તરંગો ઉત્પન્ન થાય છે, જે ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન પ્રક્રિયાના અભિક્રિયા દર અને કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP16000hdT 32MMGY બાયોડીઝલનું પ્રોસેસિંગ કરવા સક્ષમ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ ઉત્પાદનના ફાયદા
બાયોડીઝલના સંશ્લેષણ માટે પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદાઓમાં નીચેની બાબતોનો સમાવેશ થાય છે:
- વધુ ઝડપી અભિક્રિયા દર: અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો અભિકારકોનું દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ વધારી શકે છે અને ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન અભિક્રિયાને વેગ આપી શકે છે, જેથી અભિક્રિયાનો સમય ઘટે છે અને બાયોડીઝલની ઉપજ વધે છે.
- વધુ ઉપજ અને શુદ્ધતા: અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ પ્રક્રિયા ઉત્પ્રેરકના વિખેરણ અને અભિક્રિયા મિશ્રણની સમાનતામાં સુધારો કરે છે, જેના પરિણામે બાયોડીઝલની ઉપજ અને શુદ્ધતા વધે છે.
- સસ્તો કાચો માલ : અલ્ટ્રાસોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને, તમે સૌથી નીચી ગુણવત્તાવાળા કાચા માલનો – જેમ કે વપરાઈ ચૂકેલાં રસોઈનાં તેલ, નકામી પ્રાણીજ ચરબી અને અખાદ્ય તેલ – ઉપયોગ કરી શકો છો અને તેને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા બાયોડીઝલમાં રૂપાંતરિત કરી શકો છો. વધુ વાંચો!
- ઓછો ઊર્જા વપરાશ: અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ અભિક્રિયા મિશ્રણને ભેળવવા અને ગરમ કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા તેમજ જરૂરી ઉત્પ્રેરકની માત્રા ઘટાડે છે, જેના પરિણામે પ્રક્રિયા વધુ ટકાઉ અને ખર્ચની દૃષ્ટિએ વધુ કાર્યક્ષમ બને છે. વધુ વાંચો!
- લવચીકતા અને ઉત્પાદનનો પાયો વધારવાની ક્ષમતા: Hielscher ના પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરો અને રિએક્ટરોનો ઉપયોગ બાયોડીઝલના નાના તેમજ મોટા પાયાના ઉત્પાદન માટે કરી શકાય છે અને તેમને હાલની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં સરળતાથી સંકલિત કરી શકાય છે.
સારાંશમાં, આનો અર્થ એ છે કે બાયોડીઝલના સંશ્લેષણ માટે Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિકેટરો અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ રિએક્ટરોનો ઉપયોગ અભિક્રિયા દર, ઉપજ, શુદ્ધતા, ઊર્જા વપરાશ અને ઉત્પાદનનો પાયો વધારવાની ક્ષમતાની દૃષ્ટિએ નોંધપાત્ર લાભ આપે છે, જેથી નવીનીકરણીય બળતણોના ટકાઉ ઉત્પાદન માટે તે નફાકારક ટેક્નોલોજી બને છે.
અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ રિએક્ટરો ખર્ચ ઘટાડે છે અને બાયોડીઝલની ઉપજ વધારે છે
બાયોડીઝલના ઉત્પાદનમાં વધારાનું મિથેનોલ અને ઉત્પ્રેરક ખર્ચનાં નોંધપાત્ર પરિબળો છે. Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરો તમારા કાચા માલ સાથે મિથેનોલને ભેળવવા માટે કેવિટેશનથી ઉત્પન્ન થતા તીવ્ર કર્તનનો ઉપયોગ કરે છે. આનાથી મિથેનોલનાં ઘણાં નાનાં ટીપાં બને છે, જેના પરિણામે મિથેનોલ અને ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ વધુ સારી રીતે થાય છે. તેથી, ઓછું વધારાનું મિથેનોલ અને ઓછા ઉત્પ્રેરકની જરૂર પડે છે. આ ઉપરાંત, કેવિટેશન અભિક્રિયાની ગતિશીલતાને પ્રભાવિત કરે છે, જેના કારણે ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન વધુ ઝડપથી અને વધુ સંપૂર્ણ રીતે થાય છે.
નાના અને મધ્યમ પાયાના અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ રિએક્ટરો
9 ટન/કલાક (2900 ગેલન/કલાક) સુધીની ક્ષમતા ધરાવતી નાના અને મધ્યમ કદની બાયોડીઝલ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓ માટે Hielscher તમને UIP500hdT (500 વોટ), UIP1000hdT (1000 વોટ), UIP1500hdT (1500 વોટ) અથવા UIP2000hdT (2000 વોટ) પ્રદાન કરે છે. આ ચાર અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન રિએક્ટરો ખૂબ જ સુઘડ કદના છે અને તેમને એકીકૃત કરવા અથવા હાલની પ્રણાલીમાં ઉમેરવા સરળ છે. તેઓ કઠિન પરિસ્થિતિઓમાં ભારે કામગીરી માટે બનાવવામાં આવ્યા છે. નીચે તમને વિવિધ ઉત્પાદન દરો માટે ભલામણ કરેલી રિએક્ટરની ગોઠવણીઓ મળશે.
|
ટન/કલાક
|
ગેલન/કલાક
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0.25 થી 0.5
|
80 થી 160
|
| 1x UIP1000hdT |
0.5 થી 1.0
|
160 થી 320
|
| 1x UIP1500hdT |
0.75 થી 1.5
|
240 થી 480
|
| 1x UIP2000hdT |
1.0 થી 2.0
|
320 થી 640
|
| 2x UIP1500hdT |
1.5 થી 3.0
|
480 થી 960
|
| 2x UIP2000hdT |
2.0 થી 4.0
|
640 થી 1280
|
| 4x UIP1500hdT |
3.0 થી 6.0
|
960 થી 1920
|
| 4x UIP2000hdT |
4 થી 8
|
1280 થી 2560
|
સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક પાયાના અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ રિએક્ટરો
ઔદ્યોગિક બાયોડીઝલ ઉત્પાદન પ્લાન્ટો માટે Hielscher UIP4000hdT (4000 વોટ), UIP6000hdT (6000 વોટ), UIP10000hdT (10,000 વોટ) અને UIP16000hdT (16,000 વોટ) પ્રદાન કરે છે. ઇનલાઇન રિએક્ટરો ધરાવતા આ અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો ઊંચા પ્રવાહ દરે બાયોડીઝલના સતત ઉત્પાદન માટે રચવામાં આવ્યા છે. ચારેય અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો સ્ટેનલેસ સ્ટીલની કેબિનેટોમાં ઉપલબ્ધ છે. ઊભી સ્થાપના માટે સ્થાપન અથવા હાલની પ્રણાલીમાં ઉમેરણ કરતી વખતે જમીન પર ન્યૂનતમ જગ્યાની જરૂર પડે છે. નીચે તમને સામાન્ય ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા દરો માટે ભલામણ કરેલી ગોઠવણીઓ મળશે.
|
ટન/કલાક
|
ગેલન/કલાક
|
|
|---|---|---|
| 3x UIP4000hdT |
6.0 થી 12.0
|
1920 થી 3840
|
| 5x UIP4000hdT |
10.0 થી 20.0
|
3200 થી 6400
|
| 3x UIP10000hdT |
15.0 થી 30.0
|
4800 થી 9600
|
| 3x UIP16000hdT |
24.0 થી 48.0
|
7680 થી 15,360
|
| 5x UIP16000hdT |
40.0 થી 80.0
|
12,800 થી 25,600
|
તેલ અને મિથેનોલનું ઇનલાઇન અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ
અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ રિએક્ટરો ટાંકીના એજિટેટરો અને અન્ય ગતિશીલ કતરણ મિશ્રકોનું સ્થાન લે છે. સામાન્ય રીતે, અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ રિએક્ટરો બે પુરવઠા પ્રવાહો: તેલ અને મિથેનોલ (ઉત્પ્રેરક સાથે)ને મિશ્રિત કરવા માટે સ્થાપિત કરવામાં આવે છે. આ માટે, પ્રાથમિક પૂર્વમિશ્રણને પંપ દ્વારા અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન રિએક્ટરમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે, જ્યાં અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન 2 થી 10 સેકન્ડમાં બંને અભિકારકોનું મિશ્રણ અને ઇમલ્સીકરણ કરે છે. આ એક ઇનલાઇન મિશ્રણ પ્રક્રિયા છે. જ્યારે મિશ્રણ ફ્લો સેલ રિએક્ટરમાંથી બહાર નીકળે છે, ત્યારે ગ્લિસરિન ગુરુત્વાકર્ષણથી 60 મિનિટથી ઓછા સમયમાં અલગ થઈ જશે. વૈકલ્પિક રીતે, તમે થોડી મિનિટોના પ્રતિક્રિયા સમય પછી સોનિકેશન કરેલા મિશ્રણને સેન્ટ્રિફ્યુજમાં મોકલી શકો છો. પરંપરાગત બેચ પ્રક્રિયાની સરખામણીમાં ઇનલાઇન મિશ્રણ ઉપયોગમાં લેવાતી ટાંકીઓની સંખ્યા અને તેમનું કદ ઘટાડે છે. આથી મૂડીનો ઉપયોગ સુધરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક એસ્ટરીકરણ અને ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ બેચ અથવા સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયા તરીકે ચલાવી શકાય છે. આ આલેખ બાયોડીઝલ (FAME)ના ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ માટેની અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
સંબંધિત માહિતી
- તેલનું બાયોડીઝલમાં અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ
- બાયોડીઝલ પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતા પર અલ્ટ્રાસોનિકેશનની અસર
- નાના પાયાની સતત બાયોડીઝલ પ્રક્રિયામાં અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરોનો ઉપયોગ – Graham Towerton (2007)
- અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને શેવાળમાંથી બાયોડીઝલ
- બાયોડીઝલ ઉત્પાદનની ટેકનોલોજી
- બાયોડીઝલની વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓ
- બાયોડીઝલ બનાવવાની ‘ભૂલરહિત’ રીત
- બાયોડીઝલ ઉત્પાદન માટે ટાંકીઓ અને પંપોના સપ્લાયરોની યાદી
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- 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: Ultrasonic Mixing for Biodiesel Production
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
બાયોડીઝલ ઉત્પાદન માટે કયો કાચો માલ વાપરી શકાય છે?
બાયોડીઝલના ઉત્પાદન માટેના કાચા માલમાં શુદ્ધ કરેલ વનસ્પતિ તેલો, અખાદ્ય તેલો, વપરાશ પછીનાં વનસ્પતિ તેલો, રસોઈમાં વપરાઈ ચૂકેલાં તેલો, તળવામાં વપરાઈ ચૂકેલી ચરબીઓ, ટેલો જેવી પ્રાણીજ ચરબીઓ અને અમુક માછલીનાં તેલોનો સમાવેશ થાય છે, જો તેમના ટ્રાઇગ્લિસરાઇડ્સ અથવા મુક્ત ફેટી એસિડ્સને બાયોડીઝલ એસ્ટર્સમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય. સોનિકેશન એકબીજામાં અમિશ્રણીય તેલ અને આલ્કોહોલ પ્રાવસ્થાઓ વચ્ચેનું મિશ્રણ તીવ્ર બનાવીને મદદ કરે છે, જેનાથી નિમ્ન ગુણવત્તાવાળો અને પરિવર્તનશીલ કાચો માલ પણ કાર્યક્ષમ ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ માટે વધુ યોગ્ય બને છે.
બાયોડીઝલ ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ માટે નબળી ગુણવત્તાનો કાચો માલ વાપરવામાં કયા પડકારો છે?
બાયોડીઝલ ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણમાં નબળી ગુણવત્તાના કાચા માલના મુખ્ય પડકારોમાં પરિવર્તનશીલ સંઘટન, દૂષણ, પાણીનું પ્રમાણ, વિઘટિત લિપિડ્સ, વધુ શ્યાનતા અને વધુ જટિલ પ્રાવસ્થા વર્તનનો સમાવેશ થાય છે. આ બધાં રૂપાંતરણની કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે, સાબુની રચનાને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે અને બાયોડીઝલ અને ગ્લિસરોલનું વિભાજન ધીમું કરી શકે છે. સોનિકેશન કેવિટેશન દ્વારા ઉષ્મા અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ સુધારીને તથા પ્રક્રિયા માટે મુશ્કેલ એવા કાચા માલની પ્રણાલીઓમાં અભિક્રિયાની ગતિશીલતાને વેગ આપીને આ મર્યાદાઓ દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. નબળી ગુણવત્તાના કાચા માલને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા બાયોડીઝલમાં રૂપાંતરિત કરતા ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ પર સોનિકેશન કેવી રીતે સકારાત્મક અસર કરે છે તે જાણો!
બાયોડીઝલ પ્રક્રિયામાં ખર્ચને પ્રભાવિત કરતાં પરિબળો કયાં છે?
બાયોડીઝલ પ્રક્રિયામાં ખર્ચને પ્રભાવિત કરતાં મુખ્ય પરિબળોમાં કાચા માલનો ખર્ચ, મિથેનોલ અને ઉત્પ્રેરકનો વપરાશ, ઊર્જાની જરૂરિયાત, અભિક્રિયાનો સમય, વિભાજન અને શુદ્ધીકરણ માટેના પ્રયત્નો તથા સમગ્ર પ્લાન્ટની પ્રતિ એકમ સમયમાં પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય રીતે કાચો માલ ખર્ચનો સૌથી મોટો ઘટક હોય છે. સોનિકેશન અભિક્રિયાનો સમય ટૂંકાવીને, રૂપાંતરણ સુધારીને અને પ્રાવસ્થાઓના વિભાજનને ઝડપી બનાવીને પ્રક્રિયાનો ખર્ચ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે, જેનાથી ઊર્જાનો વપરાશ ઘટી શકે છે અને પ્રતિ એકમ સમયમાં પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતા વધી શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને ખર્ચ અને ઊર્જાની દૃષ્ટિએ કાર્યક્ષમ બાયોડીઝલ ઉત્પાદન વિશે વધુ વાંચો!
Hielscher Ultrasonics ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધી બનાવે છે.
