ביודיזל מאצות באמצעות אולטרסוניקציה
שמן אצות הוא חומר גלם בר-קיימא מעניין לייצור ביו-דיזל. זוהי חלופה לחומרי הזנה פופולריים, כמו סויה, קנולה ודקלים. אולטרה-סוניקציה משפרת את הפקת הנפט מתאי האצות ואת ההמרה לביודיזל.
בהשוואה לגידולי זרעי שמן מסורתיים, אצות מניבות הרבה יותר נפט לדונם. בעוד סויה בדרך כלל מייצרת פחות מ 50 גלון של שמן לדונם לפתית מייצרת פחות מ 130 גלון לדונם, אצות יכול להניב עד 10,000 גלונים לדונם. בפרט, דיאטומים ואצות ירוקות הם מקורות טובים לייצור ביודיזל.
כמו צמחים אחרים, אצות אוגרות אנרגיה בצורה של שומנים. ישנן שיטות שונות למיצוי השמנים, כגון כבישה, שטיפת ממס הקסאן ומיצוי קולי.
מיצוי קולי של שמן אצות
סוניקציה אינטנסיבית של נוזלים יוצרת גלי קול המתפשטים לתוך המדיה הנוזלית וכתוצאה מכך לסירוגין מחזורי לחץ גבוה ולחץ נמוך. במהלך מחזור הלחץ הנמוך, נוצרות בועות ואקום קטנות בעוצמה גבוהה בנוזל. כאשר הבועות מגיעות לגודל מסוים, הן קורסות באלימות במהלך מחזור לחץ גבוה. זה נקרא cavitation. במהלך הקריסה מיוצרים באופן מקומי לחצים גבוהים מאוד וסילונים נוזליים במהירות גבוהה. כוחות הגזירה המתקבלים שוברים את מבנה התא באופן מכני ומשפרים את העברת החומר. אפקט זה תומך בהפקת שומנים מאצות.
ערבוב קולי משפר את יחס ההמרה של ביודיזל, מגדיל את התשואה וחוסך עודף מתנול וזרז. התמונה מציגה את ההתקנה של 3x UIP1000hdT (כל 1kW) במפעל ביודיזל.
הטבלה הבאה מציגה דרישות צריכת חשמל אופייניות עבור זרימות נפח שונות. המערכת העל-קולית משולבת בדרך כלל בתוך השורה. ניתן להתאים בקלות את כור האולטרה-סוניקציה למתקנים קיימים, ולשפר את מיצוי האצות.
|
קצב זרימה
|
כח
|
|---|---|
|
20 – 100 ליטר/שעה
|
|
|
80 – 400 ליטר/שעה
|
|
|
0.3 – 1.5 מ"ק/שעה
|
|
|
2 – 10 מ"ק/שעה
|
|
|
20 – 100 מ"ק/שעה
|
הכנה קולית לכבישה קרה של שמן אצות
במיוחד לצורך לחיצה, נדרשת בקרה טובה על שיבוש התא, כדי למנוע שחרור ללא הפרעה של כל המוצרים התוך-תאיים, כולל פסולת תאים, או דנטורציה של מוצרים. על ידי שבירת מבנה התא, יותר שומנים המאוחסנים בתוך התאים יכולים להשתחרר על ידי הפעלת לחץ חיצוני.
מיצוי ממס קולי של שמן אצות
מחזורי הלחץ הגבוה של הגלים העל-קוליים תומכים בדיפוזיה של ממסים, כגון הקסאן לתוך מבנה התא. כאשר אולטרסאונד שובר את דופן התא באופן מכני על ידי כוחות הגזירה של הקוויטציה, הוא מקל על העברת שומנים מהתא לממס. לאחר שהשמן מומס בציקלוהקסאן מונן/מוך הרקמה החוצה. התמיסה מזוקקת כדי להפריד את השמן מהקסאן. עבור סוניקציה של נוזלים דליקים או ממסים בסביבות מסוכנות Hielscher מציעה FM ו ATEX מוסמך מערכות ultrasonication, כגון UIP1000-Exd.
מיצוי אנזימטי אולטראסוני של שמן אצות
השפעות סינרגטיות חזקות ניתן לראות כאשר משלבים טיפול אנזימטי עם סוניקציה. הקוויטציה מסייעת לאנזימים בחדירת הרקמה, וכתוצאה מכך מיצוי מהיר יותר ותשואה גבוהה יותר. במקרה זה המים פועלים כממס והאנזימים מפרקים את דפנות התא.
ביודיזל משמן אצות
לחץ כאן כדי לקרוא עוד על אולטרה-סוניקציה בייצור ביודיזל.
עיבוד שמן אצות על-קולי מקנה מידה ניסיוני לייצור
אנו ממליצים על ניסויים בקנה מידה של פיילוט, למשל באמצעות מערכות של 1kW. פעולה זו תציג את ההשפעות הכלליות והשיפור עבור זרם התהליך הספציפי שלך. ניתן לשנות את קנה המידה של כל התוצאות באופן ליניארי לזרמי תהליך גדולים. נשמח לדון איתך בתהליך ולהמליץ על צעדים נוספים.
ניתן להפעיל אסטריפיקציה קולית וטרנסאסטריפיקציה כאצווה או כתהליך מוטבע רציף. התרשים מציג את התהליך המוטבע העל-קולי עבור טרנסאסטרפיקציה של ביו-דיזל (FAME).
מערכת תעשייתית קולית עם תא זרימה עבור אסטרפיקציה ביודיזל מוטבע ו transesterification.
אולטרסאונד בגודל בינוני ובקנה מידה גדול לייצור ביודיזל תעשייתי
Hielscher Ultrasonics מספקת מעבדים קוליים תעשייתיים בגודל בינוני כמו גם בקנה מידה גדול לייצור יעיל של ביודיזל בכל נפח. ניתן להשתמש בכל המערכת כדי לשפר טרנסאסטריפיקציה של כל סוג של חומרי הזנה כולל שמן אצות, שמנים צמחיים, שומנים מן החי, שמני פסולת וכו '.
מאז תיק Hielscher מכסה מערכות קוליות עבור כל יכולת הייצור, אנו יכולים להציע את הפתרון האידיאלי עבור שני יצרנים קטנים וחברות גדולות. המרת ביודיזל קולית יכולה להיות מופעלת כאצווה או כתהליך מוטבע רציף. ההתקנה והתפעול פשוטים, בטוחים ומעניקים תפוקות גבוהות ואמינות באיכות ביודיזל מעולה.
להלן תמצאו תצורות כורים מומלצות למגוון קצבי ייצור.
|
טון/שעה
|
גל/שעה
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
00.25 עד 0.5
|
80 עד 160
|
| 1x UIP1000hdT |
00.5 עד 1.0
|
160 אל 320
|
| 1x UIP1500hdT |
00.75 עד 1.5
|
240 אל 480
|
| פי 2 UIP1000hdT |
1.0 עד 2.0
|
320 אל 640
|
| פי 2 UIP1500hdT |
1.5 עד 3.0
|
480 עד 960
|
| פי 4 UIP1500hdT |
3.0 עד 6.0
|
960 עד 1920
|
| פי 6 UIP1500hdT |
4.5 עד 9.0
|
1440 עד 2880
|
צרו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים לערבוב יישומים, פיזור, תחליב וחילוץ בקנה מידה מעבדתי, פיילוט ותעשייתי.
ספרות / מקורות
- 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.
- 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 מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.