अल्ट्रासोनिक रूप से बेहतर बनाए गए (ट्रांस-)एस्टरीकरण द्वारा बायोडीज़ल
क्षार उत्प्रेरक का उपयोग करके ट्रांसएस्टरीकरण द्वारा बायोडीज़ल का संश्लेषण किया जाता है। हालांकि, यदि मुक्त वसीय अम्लों की उच्च मात्रा वाले निम्न गुणवत्ता के अपशिष्ट वनस्पति तेल जैसे कच्चे माल का उपयोग किया जाता है, तो अम्ल उत्प्रेरक का उपयोग करके एस्टरीकरण का एक रासायनिक पूर्वोपचार चरण आवश्यक होता है। अल्ट्रासोनिकेशन और इसके ध्वनिरासायनिक तथा ध्वनियांत्रिक प्रभाव दोनों प्रकार की अभिक्रियाओं में योगदान देते हैं और बायोडीज़ल रूपांतरण की दक्षता में अत्यधिक वृद्धि करते हैं। अल्ट्रासोनिक बायोडीज़ल उत्पादन पारंपरिक बायोडीज़ल संश्लेषण की तुलना में काफी तेज़ होता है, इससे बायोडीज़ल की उपज और गुणवत्ता अधिक होती है तथा मेथनॉल और उत्प्रेरक जैसे अभिकर्मकों की बचत होती है।
उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके बायोडीज़ल रूपांतरण
बायोडीज़ल के लिए, वनस्पति तेलों और पशु वसा (जैसे, टैलो) के ट्रांसएस्टरीकरण द्वारा वसीय अम्ल एस्टर बनाए जाते हैं। ट्रांसएस्टरीकरण अभिक्रिया के दौरान, ग्लिसरॉल घटक को मेथनॉल जैसे किसी अन्य अल्कोहल से प्रतिस्थापित किया जाता है। मुक्त वसीय अम्लों की उच्च मात्रा वाले कच्चे माल, जैसे अपशिष्ट वनस्पति तेल (WVO), में साबुन बनने से बचने के लिए अम्लीय एस्टरीकरण का पूर्वोपचार आवश्यक होता है। पारंपरिक बैच विधि से किए जाने पर यह अम्ल उत्प्रेरण प्रक्रिया एक बहुत धीमी अभिक्रिया होती है। धीमी एस्टरीकरण प्रक्रिया को तेज़ करने का समाधान उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड का अनुप्रयोग है। सोनिकेशन से अभिक्रिया की गति, रूपांतरण और बायोडीज़ल की उपज में उल्लेखनीय सुधार होता है, क्योंकि उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड के ध्वनिरासायनिक प्रभाव अम्ल उत्प्रेरण को बढ़ावा देते हैं और तीव्र करते हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन ध्वनियांत्रिक बल, अर्थात उच्च अपरूपण वाला मिश्रण, और ध्वनिरासायनिक ऊर्जा प्रदान करता है। इन दोनों प्रकार के अल्ट्रासोनिक प्रभावों (ध्वनियांत्रिक और ध्वनिरासायनिक) से अम्ल उत्प्रेरित एस्टरीकरण एक तेज़ अभिक्रिया बन जाता है, जिसमें कम उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है।
अल्ट्रासोनिक मिश्रण बायोडीज़ल की रूपांतरण दर में सुधार करता है, उपज बढ़ाता है और अतिरिक्त मेथनॉल तथा उत्प्रेरक की बचत करता है। चित्र में इनलाइन प्रसंस्करण के लिए 3x UIP1000hdT (प्रत्येक की अल्ट्रासाउंड शक्ति 1kW) की स्थापना दिखाई गई है।
अल्ट्रासोनिक बायोडीज़ल रूपांतरण कैसे काम करता है?
ट्रांसएस्टरीकरण (जिसे कभी-कभी अल्कोहल अपघटन भी कहा जाता है) और एस्टरीकरण में विभिन्न प्रावस्थाओं के बीच अल्ट्रासोनिकेशन, मिश्रण में सुधार तथा ऊष्मा और द्रव्यमान स्थानांतरण में वृद्धि पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक मिश्रण ध्वनिक कैविटेशन के सिद्धांत पर आधारित है, जो तरल में निर्वात बुलबुलों के अंतःस्फोट के परिणामस्वरूप होता है। ध्वनिक कैविटेशन की विशेषताएं उच्च अपरूपण बल और विक्षोभ, साथ ही दाब और तापमान में बहुत अधिक अंतर हैं। ये बल ट्रांसएस्टरीकरण / एस्टरीकरण की रासायनिक अभिक्रिया को बढ़ावा देते हैं और द्रव्यमान तथा ऊष्मा स्थानांतरण को तीव्र करते हैं, जिससे बायोडीज़ल रूपांतरण की अभिक्रिया में उल्लेखनीय सुधार होता है।
सोनिकेशन का उपयोग करके ट्राइग्लिसराइडों के बायोडीज़ल (FAME) में ट्रांसएस्टरीकरण से अभिक्रिया तेज़ होती है और दक्षता काफी अधिक होती है।
बायोडीज़ल रूपांतरण के दौरान अल्ट्रासाउंड का अनुप्रयोग प्रक्रिया की दक्षता में सुधार करता है, यह वैज्ञानिक और औद्योगिक स्तर पर सिद्ध हो चुका है। प्रक्रिया की दक्षता में इस सुधार का श्रेय ऊर्जा खपत और परिचालन लागत में कमी, अल्कोहल (अर्थात, मेथनॉल) के कम उपयोग, कम उत्प्रेरक और अभिक्रिया के समय में उल्लेखनीय कमी को दिया जा सकता है। बाहरी तापन की आवश्यकता नहीं होने के कारण तापन के लिए ऊर्जा लागत समाप्त हो जाती है। इसके अतिरिक्त, बायोडीज़ल और ग्लिसरॉल के बीच प्रावस्था पृथक्करण अधिक सरल होता है और इसमें कम समय लगता है। बायोडीज़ल उत्पादन में अल्ट्रासाउंड के वाणिज्यिक उपयोग के लिए महत्वपूर्ण कारकों में किसी भी आयतन तक आसानी से पैमाना बढ़ाना, विश्वसनीय और सुरक्षित संचालन, साथ ही अल्ट्रासोनिक उपकरण की मज़बूती और विश्वसनीयता शामिल हैं (औद्योगिक मानक, पूर्ण भार पर लगातार 24/7/365 चलने में सक्षम)।
इनलाइन बायोडीज़ल एस्टरीकरण और ट्रांसएस्टरीकरण के लिए प्रवाह सेल वाली अल्ट्रासोनिक औद्योगिक प्रणाली।
अल्ट्रासोनिक एस्टरीकरण और ट्रांसएस्टरीकरण को बैच या निरंतर इनलाइन प्रक्रिया के रूप में चलाया जा सकता है। यह आरेख बायोडीज़ल (FAME) के ट्रांसएस्टरीकरण की अल्ट्रासोनिक इनलाइन प्रक्रिया दर्शाता है।
अल्ट्रासोनिक एस्टरीकरण और ट्रांसएस्टरीकरण को बैच या निरंतर इनलाइन प्रक्रिया के रूप में चलाया जा सकता है। यह आरेख बायोडीज़ल रूपांतरण की अल्ट्रासोनिक बैच प्रक्रिया दर्शाता है।
अम्ल और क्षार द्वारा उत्प्रेरित अभिक्रिया चरणों का उपयोग करके अल्ट्रासाउंड की सहायता से दो चरणों में बायोडीज़ल रूपांतरण
उच्च FFA मात्रा वाले कच्चे माल के लिए, बायोडीज़ल उत्पादन दो चरणों वाली प्रक्रिया में अम्ल या क्षार द्वारा उत्प्रेरित अभिक्रिया के रूप में किया जाता है। अल्ट्रासाउंड दोनों प्रकार की अभिक्रियाओं में योगदान देता है – अम्ल द्वारा उत्प्रेरित एस्टरीकरण और क्षार द्वारा उत्प्रेरित ट्रांसएस्टरीकरण:
अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके अम्ल द्वारा उत्प्रेरित एस्टरीकरण
कच्चे माल में मुक्त वसीय अम्लों की अधिक मात्रा के उपचार के लिए एस्टरीकरण प्रक्रिया आवश्यक होती है। सल्फ्यूरिक अम्ल का उपयोग आमतौर पर अम्ल उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
- छानकर और शोधन करके कच्चे माल से दूषक और पानी हटाएँ तथा उसे तैयार करें।
- उत्प्रेरक, अर्थात् सल्फ्यूरिक अम्ल, को मेथनॉल में घोलें। प्रारंभिक पूर्व-मिश्रण प्राप्त करने के लिए उत्प्रेरक/ मेथनॉल और कच्चे माल की धाराओं को ऊष्मा विनिमायक और स्थैतिक मिक्सर से प्रवाहित करें।
- उत्प्रेरक और कच्चे माल का पूर्व-मिश्रण सीधे अल्ट्रासोनिक अभिक्रिया कक्ष में जाता है, जहाँ अति-सूक्ष्म मिश्रण और सोनोकेमिस्ट्री प्रभाव डालते हैं तथा मुक्त वसीय अम्ल बायोडीज़ल में परिवर्तित हो जाते हैं।
- अंत में, उत्पाद से पानी हटाएँ और उसे दूसरे चरण – अल्ट्रासोनिक ट्रांसएस्टरीकरण – में भेजें। पुनर्प्राप्ति, सुखाने और उदासीनीकरण के बाद अम्लीय, जलयुक्त मेथनॉल पुनः उपयोग के लिए तैयार हो जाता है।
- बहुत अधिक FFA वाले कच्चे माल के लिए, ट्रांसएस्टरीकरण चरण से पहले FFA को उचित स्तर तक कम करने हेतु पुनःपरिसंचरण व्यवस्था की आवश्यकता हो सकती है।
अम्ल उत्प्रेरक का उपयोग करके एस्टरीकरण अभिक्रिया:
FFA + ऐल्कोहॉल → एस्टर + पानी
अल्ट्रासाउंड से बेहतर बनाए गए, अम्ल द्वारा उत्प्रेरित FFA के एस्टरीकरण के बारे में अधिक पढ़ें!
अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके क्षार द्वारा उत्प्रेरित ट्रांसएस्टरीकरण
कच्चे माल में अब केवल थोड़ी मात्रा में FFA बचे होते हैं और उसे सीधे ट्रांसएस्टरीकरण चरण में भेजा जा सकता है। क्षार उत्प्रेरक के रूप में सबसे अधिक सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH, KOH) का उपयोग किया जाता है।
- उत्प्रेरक, अर्थात् पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड, को मेथनॉल में घोलें और प्रारंभिक पूर्व-मिश्रण प्राप्त करने के लिए उत्प्रेरक/ मेथनॉल तथा पूर्व-उपचारित कच्चे माल की धाराओं को स्थैतिक मिक्सर से प्रवाहित करें।
- कैविटेशन द्वारा उच्च अपरूपण मिश्रण और सोनोकेमिकल उपचार के लिए पूर्व-मिश्रण को सीधे अल्ट्रासोनिक अभिक्रिया कक्ष में भेजें। इस अभिक्रिया के उत्पाद ऐल्किल एस्टर (अर्थात् बायोडीज़ल) और ग्लिसरीन हैं। ग्लिसरीन को तलछट बनने देकर या अपकेंद्रीकरण द्वारा अलग किया जा सकता है।
- अल्ट्रासाउंड द्वारा उत्पादित बायोडीज़ल उच्च गुणवत्ता का होता है और मेथनॉल तथा उत्प्रेरक की बचत करते हुए इसका निर्माण तेज़ी से, ऊर्जा-कुशल और लागत-कुशल ढंग से किया जाता है।
क्षार उत्प्रेरक का उपयोग करके ट्रांसएस्टरीकरण अभिक्रिया:
तेल / वसा + ऐल्कोहॉल → बायोडीज़ल + ग्लिसरॉल
मेथनॉल का उपयोग और मेथनॉल की पुनर्प्राप्ति
बायोडीज़ल उत्पादन के दौरान मेथनॉल एक प्रमुख घटक होता है। अल्ट्रासाउंड द्वारा संचालित बायोडीज़ल रूपांतरण से मेथनॉल का उपयोग काफी कम किया जा सकता है। यदि अब आप सोच रहे हैं कि “मुझे अपने मेथनॉल उपयोग की परवाह नहीं है, क्योंकि मैं वैसे भी उसे पुनः प्राप्त कर लेता हूँ”, तो आप फिर से विचार कर सकते हैं और वाष्पीकरण चरण (उदाहरण के लिए, आसवन स्तंभ का उपयोग करके) में लगने वाली अत्यधिक ऊँची ऊर्जा लागत पर ध्यान दे सकते हैं। मेथनॉल को अलग करने और पुनर्चक्रित करने के लिए यह चरण आवश्यक है।
आमतौर पर बायोडीज़ल और ग्लिसरीन के दो परतों में अलग हो जाने के बाद मेथनॉल हटा दिया जाता है, जिससे अभिक्रिया को उलटी दिशा में होने से रोका जाता है। इसके बाद मेथनॉल को शुद्ध किया जाता है और पुनर्चक्रित करके प्रक्रिया की शुरुआत में वापस भेजा जाता है। अल्ट्रासाउंड द्वारा संचालित एस्टरीकरण और ट्रांसएस्टरीकरण से बायोडीज़ल का उत्पादन करके आप मेथनॉल का उपयोग बहुत अधिक घटा सकते हैं, जिससे मेथनॉल की पुनर्प्राप्ति पर होने वाला अत्यधिक ऊँचा ऊर्जा व्यय कम होता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों का उपयोग आवश्यक अतिरिक्त मेथनॉल की मात्रा को 50% तक कम करता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक मिश्रण का उपयोग करते समय अधिकांश कच्चे माल के लिए 1:4 से 1:4.5 के बीच का मोलर अनुपात (तेल : मेथनॉल) पर्याप्त होता है।
अल्ट्रासोनिक एस्टरीकरण एक पूर्वोपचार चरण है, जिसमें मुक्त वसीय अम्लों (FFAs) की उच्च मात्रा वाले निम्न गुणवत्ता के कच्चे माल को एस्टरों में परिवर्तित किया जाता है। अल्ट्रासोनिक ट्रांसएस्टरीकरण के चरण 2 में, ट्राइग्लिसराइडों को बायोडीज़ल (FAME) में परिवर्तित किया जाता है।
अल्ट्रासाउंड से बढ़ी बायोडीजल रूपांतरण दक्षता – वैज्ञानिक रूप से प्रमाणित
अनेक शोध समूहों ने बायोडीजल के अल्ट्रासोनिक ट्रांसएस्टरीकरण की क्रियाविधि और प्रभावों की जाँच की है। उदाहरण के लिए, Sebayan Darwin की शोध टीम ने दर्शाया कि अल्ट्रासोनिक कैविटेशन ने रासायनिक सक्रियता और अभिक्रिया दर बढ़ाई, जिससे एस्टर निर्माण में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। अल्ट्रासोनिक तकनीक ने ट्रांसएस्टरीकरण अभिक्रिया का समय घटाकर 5 मिनट कर दिया – जबकि यांत्रिक रूप से हिलाने की प्रक्रिया में 2 घंटे लगे। अल्ट्रासोनिकेशन के अंतर्गत, 6:1 के मेथनॉल और तेल के मोलर अनुपात तथा उत्प्रेरक के रूप में 1%wt सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ, ट्राइग्लिसराइड (TG) का FAME में रूपांतरण 95.6929%wt प्राप्त हुआ। (देखें Darwin et al. 2010)
बायोडीजल प्रसंस्करण के लिए मध्यम आकार और बड़े पैमाने के अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics किसी भी मात्रा में बायोडीजल के कुशल उत्पादन के लिए छोटे से मध्यम आकार के साथ-साथ बड़े पैमाने के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर उपलब्ध कराता है। किसी भी पैमाने पर अल्ट्रासोनिक प्रणालियाँ उपलब्ध कराकर, Hielscher छोटे उत्पादकों और बड़ी कंपनियों, दोनों के लिए आदर्श समाधान प्रदान कर सकता है। अल्ट्रासोनिक बायोडीजल रूपांतरण को बैच या सतत इनलाइन प्रक्रिया के रूप में संचालित किया जा सकता है। स्थापना और संचालन सरल तथा सुरक्षित हैं और इनसे उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले बायोडीजल का विश्वसनीय रूप से उच्च उत्पादन मिलता है।
नीचे आपको विभिन्न उत्पादन दरों के लिए अनुशंसित रिएक्टर विन्यास मिलेंगे।
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ton/hr
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gal/hr
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|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0.25 से 0.5
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80 से 160
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| 1x UIP1000hdT |
0.5 से 1.0
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160 से 320
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| 1x UIP1500hdT |
0.75 से 1.5
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240 से 480
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| 2x UIP1000hdT |
1.0 से 2.0
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320 से 640
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| 2x UIP1500hdT |
1.5 से 3.0
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480 से 960
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| 4x UIP1500hdT |
3.0 से 6.0
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960 से 1920
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| 6x UIP1500hdT |
4.5 से 9.0
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1440 से 2880
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हमसे संपर्क करें! / हमसे पूछें!
Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर मिश्रण अनुप्रयोगों, परिक्षेपण, पायसीकरण और निष्कर्षण के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाता है।
साहित्य / संदर्भ
- 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.
जानने योग्य तथ्य
बायोडीजल उत्पादन
बायोडीज़ल तब बनता है जब ट्राइग्लिसराइड्स को ट्रांसएस्टरीकरण नामक रासायनिक अभिक्रिया द्वारा मुक्त वसीय अम्लों के मिथाइल एस्टर (FAME) में परिवर्तित किया जाता है। ट्रांसएस्टरीकरण अभिक्रिया के दौरान, वनस्पति तेलों या पशु वसा में मौजूद ट्राइग्लिसराइड्स किसी उत्प्रेरक (जैसे पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड या सोडियम हाइड्रॉक्साइड) की उपस्थिति में किसी प्राथमिक अल्कोहल (जैसे मेथनॉल) के साथ अभिक्रिया करते हैं। इस अभिक्रिया में, वनस्पति तेल या पशु वसा के कच्चे माल से ऐल्किल एस्टर बनते हैं। ट्राइग्लिसराइड्स ऐसे ग्लिसराइड्स हैं जिनमें ग्लिसरॉल, लंबी शृंखला वाले अम्लों के साथ एस्टरीकृत होता है, जिन्हें वसीय अम्ल कहा जाता है। ये वसीय अम्ल वनस्पति तेल और पशु वसा में प्रचुर मात्रा में मौजूद होते हैं। चूँकि बायोडीज़ल विभिन्न प्रकार के कच्चे माल से बनाया जा सकता है, जैसे अप्रयुक्त वनस्पति तेल, अपशिष्ट वनस्पति तेल, तलने में इस्तेमाल किए गए तेल, टैलो और सूअर की चर्बी जैसी पशु वसा, इसलिए मुक्त वसीय अम्लों (FFAs) की मात्रा में बहुत अधिक अंतर हो सकता है। ट्राइग्लिसराइड्स के मुक्त वसीय अम्लों का प्रतिशत एक निर्णायक कारक है, जो बायोडीज़ल उत्पादन प्रक्रिया और उससे प्राप्त बायोडीज़ल की गुणवत्ता को बहुत अधिक प्रभावित करता है। मुक्त वसीय अम्लों की अधिक मात्रा रूपांतरण प्रक्रिया में बाधा डाल सकती है और अंतिम बायोडीज़ल की गुणवत्ता को खराब कर सकती है। मुख्य समस्या यह है कि मुक्त वसीय अम्ल (FFAs) क्षारीय उत्प्रेरकों के साथ अभिक्रिया करके साबुन बनाते हैं। साबुन बनने से आगे चलकर ग्लिसरॉल को अलग करने में समस्याएँ होती हैं। इसलिए, FFAs की अधिक मात्रा वाले कच्चे माल को अधिकतर पूर्व-उपचार (तथाकथित एस्टरीकरण अभिक्रिया) की आवश्यकता होती है, जिसके दौरान FFAs को एस्टरों में परिवर्तित किया जाता है। अल्ट्रासोनिकेशन दोनों अभिक्रियाओं, ट्रांसएस्टरीकरण और एस्टरीकरण, को बढ़ावा देता है।
एस्टरीकरण की रासायनिक अभिक्रिया
एस्टरीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें किसी कार्बनिक अम्ल (RCOOH) को किसी अल्कोहल (ROH) के साथ संयोजित करके एस्टर (RCOOR) और पानी बनाया जाता है।
अम्लीय एस्टरीकरण में मेथनॉल का उपयोग
जब कच्चे माल में FFAs को कम करने के लिए अम्लीय एस्टरीकरण का उपयोग किया जाता है, तो तात्कालिक ऊर्जा आवश्यकताएँ अपेक्षाकृत कम होती हैं। हालाँकि, एस्टरीकरण अभिक्रिया के दौरान पानी बनता है – जिससे जलयुक्त, अम्लीय मेथनॉल बनता है, जिसे उदासीन करना, सुखाना और पुनर्प्राप्त करना आवश्यक होता है। मेथनॉल की पुनर्प्राप्ति की यह प्रक्रिया महँगी है।
यदि प्रारंभिक कच्चे माल में FFAs का प्रतिशत 20 से 40 % या उससे भी अधिक हो, तो उसे स्वीकार्य स्तर तक लाने के लिए कई चरण आवश्यक हो सकते हैं। इसका अर्थ है कि और भी अधिक अम्लीय, जलयुक्त मेथनॉल बनता है। अम्लीय मेथनॉल को उदासीन करने के बाद, उसे सुखाने के लिए उच्च रिफ्लक्स दरों के साथ बहुचरणीय आसवन की आवश्यकता होती है, जिससे बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है।
बायोडीज़ल उत्पादन के लिए किन तेलों का उपयोग किया जाता है?
बायोडीज़ल उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले तेलों में सोयाबीन, रेपसीड (कैनोला), सूरजमुखी, ताड़ का तेल और इस्तेमाल हो चुकी पिसी कॉफ़ी से प्राप्त तेल जैसे वनस्पति तेल शामिल हैं, साथ ही टैलो और सूअर की चर्बी जैसी पशु वसा भी शामिल हैं। इस्तेमाल किए गए खाना पकाने के तेल और इस्तेमाल हो चुकी पिसी कॉफ़ी से निकाले गए तेलों सहित अपशिष्ट तेलों का भी आम तौर पर उपयोग किया जाता है। मुख्यतः ट्राइग्लिसराइड्स से बने ये तेल अल्कोहल के साथ ट्रांसएस्टरीकरण अभिक्रिया करके वसीय अम्ल मिथाइल एस्टर (FAME) बनाते हैं, जो बायोडीज़ल बनाने वाले रासायनिक यौगिक हैं। सोनिकेशन उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासाउंड तरंगों के प्रयोग से ट्रांसएस्टरीकरण प्रक्रिया को बेहतर बनाकर अपशिष्ट तेलों के बायोडीज़ल में रूपांतरण को सुधारता है। अपशिष्ट तेलों में अक्सर अशुद्धियाँ और मुक्त वसीय अम्लों की अधिक मात्रा होती है; सोनिकेशन इन अशुद्धियों को तोड़ने में मदद करता है और अभिकारकों के मिश्रण को बेहतर बनाता है। इससे कम गुणवत्ता वाले कच्चे माल के साथ भी अभिक्रिया की दर बढ़ती है, अभिक्रिया का समय कम होता है और बायोडीज़ल की उपज बढ़ती है। सोनिकेशन उत्प्रेरक के उपयोग और ऊर्जा की खपत को कम करना भी संभव बनाता है, जिससे अपशिष्ट तेलों का बायोडीज़ल में रूपांतरण अधिक कुशल और किफ़ायती हो जाता है।
इस बारे में और पढ़ें कि सोनिकेशन इस्तेमाल हो चुकी पिसी कॉफ़ी से तेलों के निष्कर्षण और इन तेलों के बायोडीज़ल में ट्रांसएस्टरीकरण को कैसे तीव्र करता है!
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र प्रयोगशाला से लेकर औद्योगिक आकार तक बनाता है।