ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા જૈવસ્નેહકોના ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક ડાઇએસ્ટર સંશ્લેષણ
ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં પેટ્રોલિયમમાંથી મેળવેલા સ્નેહકોમાંથી નવીનીકરણીય, જૈવવિઘટનક્ષમ અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા એસ્ટર આધારિત સ્નેહકો તરફનું પરિવર્તન વેગ પકડી રહ્યું છે. સ્નેહક ઉત્પાદકો પર ઉચ્ચ શ્યાનતા સૂચકાંક, ઓછી બાષ્પશીલતા, સારી સ્નિગ્ધનક્ષમતા, ઉષ્મીય સ્થિરતા અને નીચા તાપમાને વિશ્વસનીય વર્તન જેવા કડક કાર્યક્ષમતા માપદંડો જાળવવાની સાથે પર્યાવરણીય અસર ઘટાડવાનું દબાણ વધી રહ્યું છે. આ સંદર્ભમાં, અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ આધુનિક જૈવસ્નેહક સંયોજનોમાં વપરાતા એસ્ટર આધારિત કાચા માલના સંશ્લેષણ માટે પ્રક્રિયાને તીવ્ર બનાવવાની એક શક્તિશાળી વ્યૂહરચના પ્રદાન કરે છે.
જૈવસ્નેહકો માટે ડાઇએસ્ટરોનું અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ
વનસ્પતિ તેલો અને ચરબીનું અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ એક ટકાઉ તકનીક છે, જે એસ્ટરની ઉપજમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે, પ્રક્રિયાની મર્યાદાઓ ઘટાડે છે અને ઔદ્યોગિક સ્નેહક ઉત્પાદન માટે ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ પદ્ધતિને વધુ આકર્ષક બનાવે છે. નિયંત્રિત પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ઇનલાઇન ઉત્પાદનમાં કાર્યક્ષમ એસ્ટર સંશ્લેષણ માટે Hielscher પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેટરોનો ઉપયોગ થાય છે.
ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ દ્વારા જૈવસ્નેહક સંશ્લેષણ
વનસ્પતિ તેલો જૈવસ્નેહકો માટે આકર્ષક કાચો માલ છે, કારણ કે તે નવીનીકરણીય અને જૈવવિઘટનક્ષમ છે તથા સારી સ્નિગ્ધનક્ષમતા ધરાવે છે. જોકે, પ્રક્રિયા ન કરેલા વનસ્પતિ તેલોમાં ઘણીવાર મર્યાદિત ઓક્સિડેટિવ સ્થિરતા અને નીચા તાપમાને નબળા ગુણધર્મો જોવા મળે છે. આ ખામીઓ દૂર કરવાની એક સામાન્ય વ્યૂહરચના એ છે કે વનસ્પતિ તેલમાંથી મેળવેલા મિથાઇલ એસ્ટરોને ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ દ્વારા પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટરો જેવા પોલિઓલ એસ્ટરોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે.
Arumugam અને સહલેખકોના અભ્યાસ “પોલિઓલ એસ્ટર આધારિત જૈવસ્નેહકના સંશ્લેષણમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી પ્રક્રિયિત ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયાના પરિમાણોનું RSM અને ક્રો સર્ચ અલ્ગોરિધમ આધારિત ઇષ્ટતમીકરણ”માં, રેપસીડ તેલને સૌપ્રથમ રેપસીડ તેલના મિથાઇલ એસ્ટરમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું. બીજા તબક્કામાં, આ મિથાઇલ એસ્ટરની p-ટોલ્યુઇનસલ્ફોનિક એસિડ ઉત્પ્રેરક અને દ્રાવક તરીકે ઝાયલીનની હાજરીમાં પેન્ટાએરિથ્રિટોલ સાથે પ્રતિક્રિયા કરાવવામાં આવી હતી. લક્ષિત ઉત્પાદન જૈવસ્નેહકના આધાર તેલ તરીકે યોગ્ય પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટર હતું. આ પ્રતિક્રિયા સ્નેહક ઉત્પાદકો માટે અત્યંત પ્રાસંગિક છે, કારણ કે પોલિઓલ એસ્ટરોનો કોમ્પ્રેસર તેલો, હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીઓ, રેફ્રિજરેશન તેલો અને અન્ય ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા સ્નેહક ઉપયોગો માટે કૃત્રિમ સ્નેહકના આધાર પદાર્થો તરીકે વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.
પરંપરાગત ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણમાં મુખ્ય પડકાર એ છે કે પ્રતિક્રિયકો વચ્ચે નબળા દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણને કારણે પ્રતિક્રિયા ઘણીવાર મર્યાદિત રહે છે. મિથાઇલ એસ્ટરો, પોલિઓલો અને ઉત્પ્રેરકો હંમેશાં આદર્શ સમાનાંગી પ્રતિક્રિયા તંત્ર બનાવતા નથી. પરંપરાગત હલાવવાની પદ્ધતિમાં લાંબો પ્રતિક્રિયા સમય, ઊંચું તાપમાન અને વધુ ઊર્જા આપવાની જરૂર પડી શકે છે, તેમ છતાં માત્ર મધ્યમ ઉપજ મળી શકે છે. અહીં અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા નિર્ણાયક લાભ પ્રદાન કરે છે.
પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટરની અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયાનો પ્રવાહ આલેખ
અભ્યાસ અને આલેખ: ©Arumugam et al,.2019
અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણ એસ્ટર સંશ્લેષણને કેવી રીતે તીવ્ર બનાવે છે
અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણમાં પ્રવાહી પ્રતિક્રિયા માધ્યમમાં ધ્વનિક કેવિટેશન ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ થાય છે. કેવિટેશનથી સૂક્ષ્મ પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે, જે મોટા થાય છે અને પ્રચંડ રીતે તૂટી પડે છે. તેનાથી તીવ્ર સ્થાનિક કર્તન બળો, સૂક્ષ્મ જેટ પ્રવાહો, ધ્વનિક પ્રવહન અને સૂક્ષ્મ પાયે ઇમલ્સીકરણ ઉત્પન્ન થાય છે.
એસ્ટર સંશ્લેષણ માટે આ અસરો અત્યંત મૂલ્યવાન છે, કારણ કે તે:
- ટીપાંનું કદ ઘટાડે છે અને પ્રાવસ્થાઓ વચ્ચેનો સંપર્ક સુધારે છે
- પરસ્પર અમિશ્રણીય અથવા ઓછી મિશ્રણીયતા ધરાવતા પ્રતિક્રિયકો વચ્ચેનું આંતરપૃષ્ઠીય ક્ષેત્રફળ વધારે છે
- ઉત્પ્રેરક સુધીની પહોંચ વધારે છે
- દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણને વેગ આપે છે
- પ્રતિક્રિયાની ગતિકી સુધારે છે
- ઇષ્ટતમ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ એસ્ટરની વધુ ઉપજ મેળવવામાં સહાય કરે છે
અભ્યાસ સમજાવે છે કે કેવિટેશનથી ઉત્પન્ન થતી પ્રક્ષુબ્ધતા અને સૂક્ષ્મ ઇમલ્શનો પરંપરાગત ટ્રાન્સએસ્ટરીકરણની દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ સંબંધિત મર્યાદાઓને દૂર કરે છે. પરિણામે, પ્રતિક્રિયકો વધુ અસરકારક રીતે વિખેરાય છે અને ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયા વધુ ઝડપથી તથા વધુ સંપૂર્ણ રીતે આગળ વધે છે.
અભ્યાસનાં પરિણામો: અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી એસ્ટરની વધુ ઉપજ
અભ્યાસમાં પ્રતિસાદ સપાટી પદ્ધતિ અને ક્રો સર્ચ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત પ્રક્રિયાનું શ્રેષ્ઠીકરણ કરવામાં આવ્યું હતું. તપાસવામાં આવેલા પ્રક્રિયા ચલો અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદન, અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર, ઉત્પ્રેરકની સાંદ્રતા અને પ્રતિક્રિયાનું તાપમાન હતા.
શ્રેષ્ઠીકૃત અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ નીચે મુજબ હતી:
સોનિકેટર પ્રણાલી: Hielscher UP400St પ્રોબ-પ્રકારનું સોનિકેટર
અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદન: 15 સેકન્ડ
અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર: 60%
ઉત્પ્રેરકની સાંદ્રતા: 1.5 wt.%
પ્રતિક્રિયાનું તાપમાન: 100°C
આ શ્રેષ્ઠીકૃત પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન દ્વારા પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટરની આશરે 81.4% ઉપજ પ્રાપ્ત થઈ હતી. તેની સરખામણીમાં, અભ્યાસમાં મૂલ્યાંકન કરવામાં આવેલી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પરંપરાગત ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન પદ્ધતિ દ્વારા માત્ર આશરે 47% ઉપજ પ્રાપ્ત થઈ હતી. આનો અર્થ એ છે કે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાએ પરંપરાગત પદ્ધતિની સરખામણીમાં એસ્ટરની ઉપજમાં 70% કરતાં વધુ વધારો કર્યો હતો.
સ્નેહક ઉત્પાદકો માટે આ અત્યંત પ્રસ્તુત પરિણામ છે. વધુ ઉપજનો અર્થ કાચા માલનો વધુ સારો ઉપયોગ, ગૌણ પ્રવાહોમાં ઘટાડો, પ્રક્રિયાની વધુ સારી આર્થિક કાર્યક્ષમતા અને સંભવિત રીતે એસ્ટર આધાર તેલના પ્રતિ કિલોગ્રામ ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે.
એસ્ટરની રચનાની પુષ્ટિ
Arumugam et al. (2019) દ્વારા કરવામાં આવેલા અભ્યાસમાં FTIR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી દ્વારા પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટરની રચનાની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી. FTIR વિશ્લેષણમાં એસ્ટર કાર્બોનિલ અને એસ્ટર C–Oનાં લાક્ષણિક શિખરો જોવા મળ્યાં હતાં, જ્યારે વધારાનાં શિખરોએ પેન્ટાએરિથ્રિટાઇલ સમૂહની હાજરીને સમર્થન આપ્યું હતું. ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફીએ મોનોએસ્ટર, ડાઇએસ્ટર, ટ્રાઇએસ્ટર અને ટેટ્રાએસ્ટર અંશો સહિત ઉત્પાદનની સંઘટનની વધુ પુષ્ટિ કરી હતી.
જૈવસ્નેહકના ઉત્પાદન માટે આ વિશ્લેષણાત્મક પુષ્ટિ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે સ્નેહકની કાર્યક્ષમતા એસ્ટરની સંઘટન પર ખૂબ આધાર રાખે છે. નિયંત્રિત અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન દ્વારા ઇચ્છિત એસ્ટર સંરચનાઓની રચનાને પ્રોત્સાહન આપવાની ક્ષમતા ઉત્પાદકોને આધાર તેલની ગુણવત્તા અને પ્રક્રિયાની સુસંગતતા સુધારવા માટે એક વ્યવહારુ સાધન આપે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક રીતે ટ્રાન્સએસ્ટરિફાઇડ પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટરનો FTIR વર્ણપટ
અભ્યાસ અને આકૃતિ: ©Arumugam et al., 2019
સ્નેહક ઉત્પાદકો માટે Hielscher સોનિકેટર્સના ફાયદા
Hielscher સંશોધન અને વિકાસના એકમોથી લઈને સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓ સુધી સોનિકેટર્સની સંપૂર્ણ શ્રેણી પ્રદાન કરે છે. આથી પ્રયોગશાળાના સ્તરે પ્રક્રિયા વિકસાવી શકાય છે અને પછી એ જ મૂળભૂત અલ્ટ્રાસોનિક સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરીને તેને પાઇલટ અને ઉત્પાદન સ્તરે સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે.
200 વોટ અને તેથી વધુ શક્તિ ધરાવતા તમામ સોનિકેટર્સમાં સર્વોચ્ચ વપરાશકર્તા અનુકૂળતા અને પુનરાવર્તિત કરી શકાય તેવાં પરિણામો માટે ડિજિટલ નિયંત્રણ, પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવી સેટિંગ્સ, બ્રાઉઝર દ્વારા દૂરસ્થ સંચાલન, સ્વચાલિત ડેટા નોંધણી, જોડાણ કરી શકાય તેવા તાપમાન અને દબાણ સેન્સર્સ તથા બીજી ઘણી સુવિધાઓ હોય છે.
ઔદ્યોગિક સ્નેહક ઉત્પાદન માટે Hielscher દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવતી શ્રેણીમાં વ્યવહાર્યતા અભ્યાસો માટે નાના કદના પ્રયોગશાળા સોનિકેટર્સ, પ્રક્રિયાના શ્રેષ્ઠીકરણ માટે પાઇલટ સ્તરની પ્રણાલીઓ અને UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT, UIP4000hdT, UIP16000hdT જેવા ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ તથા મોટા જથ્થાની સતત પ્રક્રિયા માટે વધુ મોટાં બહુવિધ એકમો ધરાવતાં સ્થાપનોનો સમાવેશ થાય છે.
પ્રવાહ પસાર થતો હોય તેવા રિએક્ટર્સ નિયંત્રિત નિવાસ સમય, વધુ તીવ્ર કેવિટેશન માટે દબાણ વધારવું, તાપમાનનું સંચાલન અને હાલની એસ્ટરિફિકેશન અથવા ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન ઉત્પાદન લાઇનોમાં ઇનલાઇન એકીકરણ શક્ય બનાવે છે.
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ એસ્ટર અને જૈવસ્નેહકના સંશ્લેષણ માટે મહત્વપૂર્ણ ફાયદા આપે છે:
- પુનરુત્પાદિત કરી શકાય તેવી કેવિટેશનની તીવ્રતા માટે કંપનવિસ્તારનું ચોક્કસ નિયંત્રણ
- ઊર્જા નિવેશ અને ઉષ્મીય સંચાલનનું શ્રેષ્ઠીકરણ કરવા માટે સમાયોજિત કરી શકાય તેવું સ્પંદન સંચાલન
- પ્રતિક્રિયા માધ્યમમાં સીધા અને કાર્યક્ષમ ઊર્જા સ્થાનાંતરણ માટે ઉચ્ચ-શક્તિનું પ્રોબ સોનિકેશન
- પ્રક્રિયાના લવચીક વિકાસ માટે બેચ અને સતત-પ્રવાહ સંચાલન
- પ્રયોગશાળા પરીક્ષણથી લઈને ઊંચા ઉત્પાદન દર ધરાવતા ઉત્પાદન સુધી ઔદ્યોગિક સ્તરવૃદ્ધિની ક્ષમતા
- રાસાયણિક પ્રક્રિયાના કઠિન વાતાવરણ માટે સાધનોની મજબૂત રચના
નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
| બેચનું આયતન | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500mL | 10 થી 200mL/min | UP100H |
| 10 થી 2000mL | 20 થી 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 થી 100L | 2 થી 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 થી 150L | 3 થી 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | વધુ | સમૂહ: UIP16000hdT |
ઉત્પાદન વ્યૂહરચના તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક ડાઇએસ્ટર સંશ્લેષણ
તેલો અને ચરબીના અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશનનો પ્રક્રિયા સિદ્ધાંત અલ્ટ્રાસોનિક ડાઇએસ્ટર સંશ્લેષણ અને વધુ વ્યાપક એસ્ટર આધારિત જૈવસ્નેહક ઉત્પાદન સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે. અનુકૂળ સ્નિગ્ધતા–તાપમાન વર્તન, સ્નેહકતા અને નીચા તાપમાનના ગુણધર્મોને કારણે ડાઇએસ્ટરો કૃત્રિમ સ્નેહકો માટેના મહત્વપૂર્ણ આધારભૂત કાચા માલ છે. અન્ય એસ્ટરિફિકેશન અને ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયાઓની જેમ, ડાઇએસ્ટર સંશ્લેષણને પણ ઘણી વાર પ્રતિક્રિયકો વચ્ચેના સુધારેલા સંપર્ક, વધુ ઝડપી દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ અને ઉત્પ્રેરકના વધુ અસરકારક ઉપયોગથી લાભ થાય છે.
તેથી, નવીનીકરણીય કાચા માલ, ફેટી એસિડ મિથાઇલ એસ્ટરો, આલ્કોહોલો, પોલિઓલો અથવા અન્ય એસ્ટર પૂર્વગામી પદાર્થોમાંથી એસ્ટરો બનાવતા ઉત્પાદકો માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન પ્રક્રિયા તીવ્રીકરણનું એક વ્યવહારુ સાધન છે. માત્ર ગરમી અને યાંત્રિક હલાવવાની ક્રિયા પર આધાર રાખવાને બદલે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સૂક્ષ્મ સ્તરે કેવિટેશન દ્વારા સંચાલિત મિશ્રણ પેદા કરે છે, જ્યાં પ્રતિક્રિયાની ઘણી મર્યાદાઓ ખરેખર ઉદ્ભવે છે.
પ્રક્રિયા ઇજનેરો માટે આનો અર્થ એ છે કે નીચેની બાબતોમાં સુધારો કરવા અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે:
- પ્રતિક્રિયા દર
- એસ્ટરની ઉપજ
- ઉત્પ્રેરકની કાર્યક્ષમતા
- પ્રાવસ્થાઓનું વિખેરણ
- બેચથી બેચની સુસંગતતા
- પ્રક્રિયાની સુઘડતા
- લાંબા સમય સુધી ચાલતી પરંપરાગત પ્રક્રિયાની તુલનામાં ઊર્જા કાર્યક્ષમતા
અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન પ્રથમ 1.5 મિનિટમાં આશરે 75% રૂપાંતરણ સુધી પહોંચે છે અને 6 મિનિટ પછી લગભગ 90% રૂપાંતરણ પર સ્થિર થઈ જાય છે.
પરંપરાગત પદ્ધતિમાં રૂપાંતરણનો દર ઘણો ધીમો જોવા મળે છે અને 8 મિનિટ પછી માત્ર લગભગ 40% રૂપાંતરણ થાય છે.
અભ્યાસ અને આલેખ: ©Fayyazi et al., 2014
પ્રયોગશાળાના અભ્યાસથી ઔદ્યોગિક જૈવસ્નેહક ઉત્પાદન સુધી
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સહાયિત ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન એ પરંપરાગત પદ્ધતિની તુલનામાં સુધારેલી ઉપજ અને પ્રતિક્રિયાની પરિસ્થિતિઓની ઓછી કઠોરતા સાથે સ્નેહકો માટે એસ્ટરો (જેમ કે પેન્ટાએરિથ્રિટોલ એસ્ટર આધારિત જૈવસ્નેહક) ઉત્પન્ન કરવાની યોગ્ય પદ્ધતિ છે. Arumugam et al. (2019) એ ઉપજમાં 47% થી આશરે 81.4% સુધીનો વધારો નોંધાવ્યો હતો, જે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા તીવ્રીકરણની વ્યાપારી પ્રાસંગિકતા સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે.
સ્નેહક ઉત્પાદકો માટે આનાં પરિણામો સ્પષ્ટ છે: અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન નવીનીકરણીય કાચા માલને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે ઉચ્ચ મૂલ્ય ધરાવતા એસ્ટર આધાર તેલોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં મદદ કરી શકે છે. Hielscher સોનિકેટરો વડે, પ્રયોગશાળામાં ઇષ્ટતમીકરણ માટે વપરાતા એ જ ટેક્નોલોજી પ્લેટફોર્મને સતત ઔદ્યોગિક કામગીરીના સ્તર સુધી વિસ્તારી શકાય છે. આથી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા માત્ર સંશોધનનું સાધન જ નહીં, પરંતુ આગામી પેઢીના જૈવસ્નેહકો માટે એક વ્યવહારક્ષમ ઉત્પાદન વ્યૂહરચના પણ બને છે.
એસ્ટર સંશ્લેષણની ઉત્પાદન લાઇનોમાં Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરોને સંકલિત કરીને ઉત્પાદકો ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશનને તીવ્ર બનાવી શકે છે, ઉપજ સુધારી શકે છે અને વનસ્પતિ તેલમાંથી મેળવેલા કાચા માલ વડે વધુ ટકાઉ સ્નેહક આધાર સામગ્રી વિકસાવી શકે છે. જૈવવિઘટનક્ષમ અને નવીનીકરણીય સ્નેહકોની માંગ સતત વધતી હોવાથી, અલ્ટ્રાસોનિક ડાઇએસ્ટર અને પોલિઓલ એસ્ટર સંશ્લેષણ વધુ સ્વચ્છ, વધુ કાર્યક્ષમ અને વ્યાપારી રીતે સ્પર્ધાત્મક જૈવસ્નેહક ઉત્પાદન તરફનો એક મજબૂત માર્ગ પૂરો પાડે છે.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
એસ્ટરો શું છે?
એસ્ટરો એ આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડની પ્રતિક્રિયાથી, સામાન્ય રીતે પાણી દૂર થવાની સાથે, બનતા કાર્બનિક સંયોજનો છે. રાસાયણિક રીતે, તેઓ –COO– ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવે છે, જેમાં કાર્બોનિલ કાર્બન આલ્કોક્સી સમૂહ સાથે જોડાયેલો હોય છે. એસ્ટરો કુદરતી રીતે ચરબી, તેલ, મીણ અને વનસ્પતિમાંથી મેળવેલા ઘણા પદાર્થોમાં જોવા મળે છે, અને નિયંત્રિત રાસાયણિક તથા કાર્યક્ષમતા સંબંધિત ગુણધર્મો મેળવવા માટે તેમનું સંશ્લેષણ પણ કરી શકાય છે.
એસ્ટર આધારિત સ્નેહક શું છે?
એસ્ટર આધારિત સ્નેહક એવું સ્નેહક છે જેમાં મુખ્ય આધાર પ્રવાહી ખનિજ તેલ અથવા પેટ્રોલિયમમાંથી મેળવેલા અન્ય આધાર પદાર્થને બદલે એસ્ટરના અણુઓથી બનેલું હોય છે. કૃત્રિમ એસ્ટરનો ઉપયોગ ઊંચા અને નીચા બંને તાપમાને ઉપયોગમાં લેવાતા સ્નેહકોમાં થાય છે, કારણ કે તેઓ પ્રબળ સ્નેહનક્ષમતા, સારો શ્યાનતા–તાપમાન વ્યવહાર, ઊંચી દ્રાવક ક્ષમતા, ઓછી બાષ્પશીલતા અને ઉમેરણો સાથે અનુકૂળ સુસંગતતા ધરાવે છે. તેમની ઓછી વિષાક્તતા અને ઉત્તમ જૈવવિઘટનક્ષમતા તેમને કોમ્પ્રેસર, સાંકળો, બેરિંગ, હાઇડ્રોલિક પ્રણાલીઓ, ધાતુકામનાં પ્રવાહીઓ અને પર્યાવરણીય રીતે સંવેદનશીલ ઉપયોગો માટેનાં તૈયાર સ્નેહકોમાં ખાસ મૂલ્યવાન બનાવે છે.
જૈવસ્નેહકોમાં એસ્ટરનો ઉપયોગ શા માટે થાય છે?
જૈવસ્નેહકોમાં એસ્ટરનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેઓ ઉચ્ચ સ્નેહનક્ષમતા, સારી જૈવવિઘટનક્ષમતા, ઓછી વિષાક્તતા અને સપાટી પ્રત્યે પ્રબળ આકર્ષણ પ્રદાન કરવાની સાથે નવીનીકરણીય ફેટી એસિડ, વનસ્પતિ તેલ અથવા અન્ય જૈવ આધારિત કાચા માલમાંથી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. પ્રક્રિયા ન કરેલાં વનસ્પતિ તેલની સરખામણીમાં, કૃત્રિમ એસ્ટર વધુ સારી ઓક્સિડેટિવ સ્થિરતા, જલવિઘટન સામેની સ્થિરતા, નીચા તાપમાને પ્રવાહક્ષમતા, શ્યાનતા નિયંત્રણ અને તાપીય કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરી શકે છે. આ ગુણધર્મો તેમને એવા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા જૈવસ્નેહકો માટે યોગ્ય બનાવે છે જ્યાં પર્યાવરણીય સુસંગતતા અને તકનીકી વિશ્વસનીયતા બંને જરૂરી હોય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક જૈવસ્નેહક ઉત્પાદન વિશે વધુ જાણો!
પોલિઓલ એસ્ટર શું છે?
પોલિઓલ એસ્ટર એ નિયોપેન્ટાઇલ ગ્લાયકોલ, ટ્રાઇમિથાઇલોલપ્રોપેન અથવા પેન્ટાએરિથ્રિટોલ જેવા બહુહાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો ધરાવતા આલ્કોહોલની ફેટી એસિડ અથવા અન્ય કાર્બોક્સિલિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરાવીને બનાવવામાં આવતા કૃત્રિમ એસ્ટર છે. તેમની આણ્વિક રચનામાં અનેક એસ્ટર સમૂહો હોય છે અને કેન્દ્રીય આલ્કોહોલ રચના પર કોઈ અસ્થિર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોતા નથી, તેથી પોલિઓલ એસ્ટર સામાન્ય રીતે ઉત્તમ તાપીય સ્થિરતા, ઓક્સિડેશન સામે પ્રતિકાર, ઓછી બાષ્પશીલતા, ઉચ્ચ સ્નેહનક્ષમતા અને સારો શ્યાનતા–તાપમાન વ્યવહાર દર્શાવે છે. તેમનો ઉપયોગ જૈવવિઘટનક્ષમ સ્નેહકો, ઉડ્ડયન સ્નેહકો, કોમ્પ્રેસર તેલ, હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીઓ અને અન્ય કઠિન કાર્યપરિસ્થિતિઓ માટેનાં સ્નેહકોમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા આધાર પ્રવાહી તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પોલિઓલ સંશ્લેષણ વિશે વધુ જાણો!
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Arumugam, S., Chengareddy, P., Tamilarasan, A. et al. (2019): RSM and Crow Search Algorithm-Based Optimization of Ultrasonicated Transesterification Process Parameters on Synthesis of Polyol Ester-Based Biolubricant. Arabian Journal for Science and Engineering 44, 2019. 5535–5548.
- Nicolas A. Patience, Federico Galli, Marco G. Rigamonti, Dalma Schieppati, Daria C. Boffito (2019): Ultrasonic Intensification To Produce Diester Biolubricants. Industrial & Engineering Chemistry Research 58, 19; 2019. 7957–7963.
- 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.
- ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા
- અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી
- વિશ્વસનીયતા અને મજબૂતાઈ
- સમાયોજિત કરી શકાય તેવું, ચોક્કસ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ
- બેચ અને ઇનલાઇન
- કોઈપણ આયતન માટે
- બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર
- સ્માર્ટ સુવિધાઓ (દા.ત., પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવી ગોઠવણો, ડેટાનું સ્વચાલિત રેકોર્ડિંગ, દૂરસ્થ નિયંત્રણ)
- ચલાવવામાં સરળ અને સલામત
- ઓછી જાળવણી
- CIP (સ્થાને જ સફાઈ)
Hielscher Ultrasonics દ્વારા પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધીના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે.

