Hielscher Ultrasonics
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Ultrasonically सुधार (ट्रांस-) एस्टेरिफिकेशन के माध्यम से बायोडीजल

बायोडीजल को आधार-उत्प्रेरक का उपयोग करके ट्रांसस्टेरिफिकेशन के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है। हालांकि, यदि उच्च मुक्त फैटी एसिड सामग्री के साथ निम्न-श्रेणी की अपशिष्ट सब्जी जैसे कच्चे माल का उपयोग किया जाता है, तो एसिड-कैटालिस्ट का उपयोग करके एस्टरीफिकेशन के एक रासायनिक पूर्व-उपचार चरण की आवश्यकता होती है। अल्ट्रासोनिकेशन और इसके सोनोकेमिकल और सोनोमैकेनिकल प्रभाव दोनों प्रतिक्रिया प्रकारों में योगदान करते हैं और नाटकीय रूप से बायोडीजल रूपांतरण की दक्षता में वृद्धि करते हैं। अल्ट्रासोनिक बायोडीजल उत्पादन पारंपरिक बायोडीजल संश्लेषण की तुलना में काफी तेज है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च बायोडीजल उपज और गुणवत्ता होती है और मेथनॉल और उत्प्रेरक जैसे अभिकर्मकों को बचाता है।

पावर अल्ट्रासाउंड का उपयोग कर बायोडीजल रूपांतरण

बायोडीजल के लिए, फैटी एसिड एस्टर वनस्पति तेलों के साथ-साथ पशु वसा (जैसे, लोंगो) के ट्रांसस्टेरिफिकेशन द्वारा उत्पादित किए जाते हैं। ट्रांसस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रिया के दौरान, ग्लिसरॉल घटक को मेथनॉल जैसे किसी अन्य अल्कोहल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। मुक्त फैटी एसिड की एक उच्च सामग्री के साथ फीडस्टॉक्स, जैसे अपशिष्ट वनस्पति तेल (डब्ल्यूवीओ), साबुन गठन से बचने के लिए एसिड एस्टरीफिकेशन के पूर्व-उपचार की आवश्यकता होती है। यह एसिड उत्प्रेरण प्रक्रिया एक बहुत धीमी प्रतिक्रिया है, जब पारंपरिक बैच विधि के रूप में किया जाता है। धीमी एस्टरीफिकेशन प्रक्रिया को तेज करने का समाधान पावर अल्ट्रासाउंड का अनुप्रयोग है। सोनिकेशन प्रतिक्रिया की गति, रूपांतरण और बायोडीजल उपज में एक महत्वपूर्ण सुधार प्राप्त करता है क्योंकि उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड के सोनोकेमिकल प्रभाव एसिड उत्प्रेरण को बढ़ावा देते हैं और तेज करते हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन सोनोमैकेनिकल बलों, यानी उच्च-कतरनी मिश्रण, साथ ही सोनोकेमिकल ऊर्जा प्रदान करता है। ये दोनों प्रकार के अल्ट्रासोनिक प्रभाव (सोनोमैकेनिकल और सोनोकेमिकल) एसिड-उत्प्रेरित एस्टरीफिकेशन को तेज प्रतिक्रिया में बदल देते हैं जिसके लिए कम उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है।

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अत्यधिक कुशल बायोडीजल ट्रांसस्टेरिफिकेशन के लिए 3x UIP1000hdT अल्ट्रासोनिकेटर

अल्ट्रासोनिक मिश्रण बायोडीजल रूपांतरण दर में सुधार करता है, उपज बढ़ाता है और अतिरिक्त मेथनॉल और उत्प्रेरक बचाता है। चित्र 3x की स्थापना दिखाता है UIP1000hdT (प्रत्येक 1kW अल्ट्रासाउंड पावर) इनलाइन प्रसंस्करण के लिए।

 

इस वीडियो ट्यूटोरियल में हम आपको विज्ञान में पेश करते हैं कि कैसे अल्ट्रासोनिक बायोडीजल रिएक्टर बायोडीजल उत्पादन में काफी सुधार करते हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिक बायोडीजल रिएक्टरों को बायोडीजल उत्पादन प्रक्रिया को बढ़ाने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में स्थापित किया गया है, और इस ट्यूटोरियल में, हम इसके पीछे काम करने के सिद्धांत में तल्लीन हैं और किसी भी उत्पादन पैमाने के लिए विभिन्न अल्ट्रासोनिक सेटअप दिखाते हैं। दक्षता और लागत-प्रभावशीलता में अपने बायोडीजल उत्पादन को बढ़ाएं और तेजी से रूपांतरण के भीतर उच्च गुणवत्ता वाले बायोडीजल की उच्च पैदावार का उत्पादन करें। इसी समय, अल्ट्रासोनिक बायोडीजल रिएक्टर अपशिष्ट वनस्पति तेलों या खर्च किए गए खाना पकाने के वसा जैसे खराब तेलों के उपयोग की अनुमति देते हैं और मेथनॉल और उत्प्रेरक को बचाने में मदद करते हैं, पर्यावरण के अनुकूल और टिकाऊ बायोडीजल निर्माण में योगदान करते हैं।

अधिक उपज, उच्च गुणवत्ता के लिए Hielscher Sonoreactors का उपयोग कर Biodiesel उत्पादन & क्षमता

वीडियो थंबनेल

 

अल्ट्रासोनिक बायोडीजल रूपांतरण कैसे काम करता है?

ट्रांसस्टेरिफिकेशन में विभिन्न चरणों के बीच अल्ट्रासोनिकेशन (जिसे कभी-कभी अल्कोहलिस भी कहा जाता है) और एस्टरीफिकेशन मिश्रण की वृद्धि के साथ-साथ बढ़ी हुई गर्मी और बड़े पैमाने पर हस्तांतरण पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक मिश्रण ध्वनिक कैविटेशन के सिद्धांत पर आधारित है, जो तरल में वैक्यूम बुलबुले को फंसाने के परिणामस्वरूप होता है। ध्वनिक गुहिकायन उच्च-कतरनी बलों और अशांति के साथ-साथ बहुत उच्च दबाव और तापमान अंतर की विशेषता है। ये बल ट्रांसस्टेरिफिकेशन / एस्टरीफिकेशन की रासायनिक प्रतिक्रिया को बढ़ावा देते हैं और द्रव्यमान और गर्मी हस्तांतरण को तेज करते हैं, जिससे बायोडीजल रूपांतरण की प्रतिक्रिया में काफी सुधार होता है।

अल्ट्रासोनिक ट्रांसस्टेरिफिकेशन बायोडीजल रूपांतरण में सुधार करता है।

सोनीशन का उपयोग करके बायोडीजल (FAME) में ट्राइग्लिसराइड्स के ट्रांसस्टेरिफिकेशन के परिणामस्वरूप त्वरित प्रतिक्रिया और काफी अधिक दक्षता होती है।

बायोडीजल रूपांतरण के दौरान अल्ट्रासोनिक्स का अनुप्रयोग प्रक्रिया दक्षता में सुधार के लिए वैज्ञानिक और औद्योगिक रूप से सिद्ध हुआ है। प्रक्रिया दक्षता में सुधार को कम ऊर्जा खपत और परिचालन लागत, और शराब (यानी, मेथनॉल), कम उत्प्रेरक, और काफी कम प्रतिक्रिया समय के कम उपयोग के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। हीटिंग के लिए ऊर्जा लागत समाप्त हो जाती है क्योंकि बाहरी हीटिंग की कोई आवश्यकता नहीं होती है। इसके अतिरिक्त, बायोडीजल और ग्लिसरॉल के बीच चरण पृथक्करण एक छोटे चरण पृथक्करण समय के साथ सरल है। बायोडीजल उत्पादन में अल्ट्रासाउंड के व्यावसायिक उपयोग के लिए एक महत्वपूर्ण कारक किसी भी मात्रा के लिए सरल स्केल-अप, विश्वसनीय और सुरक्षित संचालन के साथ-साथ अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती और विश्वसनीयता (औद्योगिक मानक, पूर्ण भार के तहत लगातार 24/7/365 चलाने में सक्षम) है।

बेहतर प्रक्रिया दक्षता के साथ बायोडीजल ट्रांसस्टेरिफिकेशन के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टर

इनलाइन बायोडीजल एस्टर्फिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन के लिए फ्लो सेल के साथ अल्ट्रासोनिक औद्योगिक प्रणाली।

प्रक्रिया चार्ट निरंतर प्रवाह मोड में बायोडीजल प्रक्रिया दिखा रहा है। अल्ट्रासाउंड एस्टरीफिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन में काफी सुधार कर सकता है।

अल्ट्रासोनिक एस्टरीफिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन को बैच या निरंतर इनलाइन प्रक्रिया के रूप में चलाया जा सकता है। चार्ट बायोडीजल (FAME) ट्रांसएस्टरफिकेशन के लिए अल्ट्रासोनिक इनलाइन प्रक्रिया को दर्शाता है।


बैच मोड में बायोडीजल प्रक्रिया दिखा प्रक्रिया चार्ट। अल्ट्रासाउंड एस्टरीफिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन में काफी सुधार कर सकता है।

अल्ट्रासोनिक एस्टरीफिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन को बैच या निरंतर इनलाइन प्रक्रिया के रूप में चलाया जा सकता है। यह चार्ट बायोडीजल रूपांतरण के लिए अल्ट्रासोनिक बैच प्रक्रिया दिखाता है।

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अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त दो चरण बायोडीजल रूपांतरण एसिड- और बेस-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया चरणों को लागू करना

उच्च एफएफए सामग्री वाले फीडस्टॉक्स के लिए, बायोडीजल उत्पादन दो चरण की प्रक्रिया में एसिड या बेस-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के रूप में किया जाता है। अल्ट्रासाउंड दो दोनों प्रकार की प्रतिक्रियाओं में योगदान देता है, एसिड-उत्प्रेरित एस्टरीफिकेशन के साथ-साथ बेस-उत्प्रेरित ट्रांसस्टेरिफिकेशन:

अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके एसिड-उत्प्रेरित एस्टरीफिकेशन

फीडस्टॉक में मुक्त फैटी एसिड की अधिकता का इलाज करने के लिए, एस्टरीफिकेशन की प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। सल्फ्यूरिक एसिड आमतौर पर एसिड उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

  • दूषित पदार्थों और पानी से छानकर और परिष्कृत करके फीडस्टॉक तैयार करें।
  • मेथनॉल में उत्प्रेरक, अर्थात् सल्फ्यूरिक एसिड को भंग करें। कच्चे प्री-मिक्स प्राप्त करने के लिए हीट एक्सचेंजर और एक स्थिर मिक्सर के माध्यम से उत्प्रेरक/मेथनॉल और फीडस्टॉक की फ़ीड धारा।
  • उत्प्रेरक और फीडस्टॉक का प्री-मिक्स सीधे अल्ट्रासोनिक प्रतिक्रिया कक्ष में जाता है, जहां अल्ट्रा-फाइन मिक्सिंग और सोनोकेमिस्ट्री प्रभावी होती है और मुक्त फैटी एसिड बायोडीजल में परिवर्तित हो जाते हैं।
  • अंत में, उत्पाद को निर्जलित करें और इसे दूसरे चरण में खिलाएं – अल्ट्रासोनिक ट्रांसस्टेरिफिकेशन। अम्लीय गीला मेथनॉल पुन: उपयोग के लिए तैयार वसूली, सुखाने और तटस्थता के बाद है।
  • फीडस्टॉक्स युक्त बहुत उच्च एफएफए के लिए, ट्रांसस्टेरिफिकेशन चरण से पहले एफएफए को उचित स्तर तक कम करने के लिए एक पुनरावर्तन सेटअप की आवश्यकता हो सकती है।

एसिड उत्प्रेरक का उपयोग करके एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया:
एफएफए + अल्कोहल → एस्टर + पानी

अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके बेस-उत्प्रेरित ट्रांसस्टेरिफिकेशन

फीडस्टॉक, जिसमें अब केवल थोड़ी मात्रा में एफएफए हैं, को सीधे ट्रांसस्टेरिफिकेशन चरण में खिलाया जा सकता है। आमतौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH, KOH) का उपयोग बेस उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

  • मेथनॉल में उत्प्रेरक, अर्थात् पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड को भंग करें और कच्चे प्री-मिक्स प्राप्त करने के लिए एक स्थिर मिक्सर के माध्यम से उत्प्रेरक/मेथनॉल और प्रीट्रीटेड फीडस्टॉक की धाराओं को खिलाएं।
  • कैविटेशनल हाई-शीयर मिक्सिंग और सोनोकेमिकल उपचार के लिए अल्ट्रासोनिक रिएक्शन चैंबर में सीधे प्री-मिक्स फीड करें। इस प्रतिक्रिया के उत्पाद एल्काइल एस्टर (यानी, बायोडीजल) और ग्लिसरीन हैं। ग्लिसरीन को बसने या अपकेंद्रित्र द्वारा अलग किया जा सकता है।
  • अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पादित बायोडीजल उच्च गुणवत्ता का है और मेथनॉल और उत्प्रेरक की बचत करके तेजी से, ऊर्जा-कुशल और लागत कुशल निर्मित होता है।

बेस उत्प्रेरक का उपयोग करके ट्रांसस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रिया:
तेल / वसा + शराब → बायोडीजल + ग्लिसरॉल

मेथनॉल का उपयोग & मेथनॉल रिकवरी

बायोडीजल उत्पादन के दौरान मेथनॉल एक प्रमुख घटक है। अल्ट्रासोनिक रूप से संचालित बायोडीजल रूपांतरण मेथनॉल के काफी कम उपयोग की अनुमति देता है। यदि आप अब सोच रहे हैं "मुझे अपने मेथनॉल उपयोग की परवाह नहीं है, क्योंकि मैं इसे वैसे भी पुनर्प्राप्त करता हूं", तो आप वाष्पीकरण चरण (जैसे आसवन कॉलम का उपयोग करके) के लिए लागू होने वाली अत्यधिक उच्च ऊर्जा लागत पर फिर से विचार कर सकते हैं और विचार कर सकते हैं, जो मेथनॉल को अलग और रीसायकल करने के लिए आवश्यक है।
मेथनॉल को आमतौर पर बायोडीजल और ग्लिसरीन को दो परतों में अलग करने के बाद हटा दिया जाता है, जिससे प्रतिक्रिया उत्क्रमण को रोका जा सकता है। मेथनॉल को तब साफ किया जाता है और प्रक्रिया की शुरुआत में वापस पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। अल्ट्रासोनिक रूप से संचालित एस्टरीफिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन के माध्यम से बायोडीजल का उत्पादन, आप नाटकीय रूप से अपने मेथनॉल उपयोग को कम करने में सक्षम हैं, जिससे मेथनॉल वसूली के लिए अत्यधिक उच्च ऊर्जा व्यय को कम किया जा सकता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों का उपयोग आवश्यक मात्रा में अतिरिक्त मेथनॉल को 50% तक कम कर देता है। 1: 4 या 1: 4.5 (तेल: मेथनॉल) के बीच एक दाढ़ अनुपात अधिकांश फीडस्टॉक के लिए पर्याप्त है, जब Hielscher अल्ट्रासोनिक मिश्रण का उपयोग करते हैं।

बायोडीजल प्रसंस्करण चरणों को दिखाने वाली प्रक्रिया चार्ट। अल्ट्रासाउंड एस्टरीफिकेशन और ट्रांसस्टेरिफिकेशन में काफी सुधार कर सकता है।

अल्ट्रासोनिक एस्टरीफिकेशन एक दिखावा कदम है, जिसने एफएफए में निम्न-ग्रेड फीडस्टॉक को एस्टर में कम कर दिया। अल्ट्रासोनिक ट्रांसस्टेरिफिकेशन के दूसरे चरण में, ट्राइग्लिसराइड्स को बायोडीजल (FAME) में परिवर्तित किया जाता है।

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अल्ट्रासोनिक बढ़ी हुई बायोडीजल रूपांतरण दक्षता – वैज्ञानिक रूप से सिद्ध

कई शोधकर्ता समूहों ने बायोडीजल के अल्ट्रासोनिक ट्रांसस्टेरिफिकेशन के तंत्र और प्रभावों की जांच की है। उदाहरण के लिए, सेबायन डार्विन की शोध टीम ने प्रदर्शित किया कि अल्ट्रासोनिक गुहिकायन ने रासायनिक गतिविधि और प्रतिक्रिया दर में वृद्धि की जिसके परिणामस्वरूप एस्टर गठन में काफी वृद्धि हुई है। अल्ट्रासोनिक तकनीक ने ट्रांसस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रिया समय को 5 मिनट तक कम कर दिया – यांत्रिक सरगर्मी प्रसंस्करण के लिए 2 घंटे की तुलना में। अल्ट्रासोनिकेशन के तहत ट्राइग्लिसराइड (टीजी) का फेम में रूपांतरण 95.6929% डब्ल्यूटी प्राप्त हुआ, जिसमें मेथनॉल से तेल दाढ़ अनुपात 6: 1 और उत्प्रेरक के रूप में 1% डब्ल्यूटी सोडियम हाइड्रॉक्साइड था। (सीएफ. डार्विन एट अल. 2010)

घोलामी एट अल (2021) ने यांत्रिक आंदोलन की तुलना में अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त बायोडीजल ट्रांसस्टेरिफिकेशन की बेहतर दक्षता का प्रदर्शन किया। इसलिए अनुसंधान दल ने पारंपरिक यांत्रिक सरगर्मी और अल्ट्रासोनिक कैविटेशन के आधार पर दो बायोडीजल पौधों की तुलना की, जिन्हें एस्पेन एचवाईएसआईएस वी 8.4 का उपयोग करके डिजाइन किया गया था। कुल निवेश, उत्पादों की लागत, शुद्ध वर्तमान मूल्य और वापसी की आंतरिक दर का उपयोग दो प्रक्रियाओं की तुलना करने के लिए किया गया था – अल्ट्रासोनिकेटर और मैकेनिकल स्ट्रिरर – एक दूसरे के साथ। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन प्रक्रिया में कुल निवेश यांत्रिक सरगर्मी प्रक्रिया की तुलना में लगभग 20.8% कम था। पारंपरिक प्रक्रिया की तुलना में, अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों का उपयोग करने से उत्पादों की लागत में 5.2% की कमी आई। सकारात्मक शुद्ध वर्तमान मूल्य और 18.3% की वापसी की आंतरिक दर के कारण, अल्ट्रासोनिक गुहिकायन प्रक्रिया एक बेहतर विकल्प थी। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक कैविटेशन के परिणामस्वरूप खपत ऊर्जा और कचरे के उत्पादन दोनों में सार्थक कमी आई। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन नियोजित होने पर समग्र ऊर्जा खपत 6.9% कम हो गई थी। अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड प्रक्रिया में उत्पादित कचरे की मात्रा यांत्रिक सरगर्मी प्रक्रिया में इसका पांचवां हिस्सा थी।

बायोडीजल प्रसंस्करण के लिए मध्यम आकार और बड़े पैमाने पर अल्ट्रासोनिकेटर

Hielscher Ultrasonics’ किसी भी मात्रा में बायोडीजल के कुशल उत्पादन के लिए छोटे से मध्यम आकार के साथ-साथ बड़े पैमाने पर औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर की आपूर्ति करता है। किसी भी पैमाने पर अल्ट्रासोनिक प्रणाली की पेशकश, Hielscher दोनों छोटे उत्पादकों और बड़ी कंपनियों के लिए आदर्श समाधान की पेशकश कर सकते हैं। अल्ट्रासोनिक बायोडीजल रूपांतरण बैच के रूप में या निरंतर इनलाइन प्रक्रिया के रूप में संचालित किया जा सकता है। स्थापना और संचालन सरल, सुरक्षित है और बेहतर बायोडीजल गुणवत्ता के मज़बूती से उच्च आउटपुट देता है।
नीचे आपको उत्पादन दरों की एक श्रृंखला के लिए अनुशंसित रिएक्टर सेटअप मिलेंगे।

टन/घंटा
गैल/घंटा
1 गुना यूआईपी500एचडीटी
0.25 से 0.5
80 से 160
1 गुना UIP1000hdT
0.5 से 1.0
160 से 320
1 गुना यूआईपी1500एचडीटी
0.75 से 1.5
240 तक 480
2 गुना UIP1000hdT
1.0 से 2.0
320 से 640
2 गुना यूआईपी1500एचडीटी
1.5 से 3.0
480 से 960
4 गुना यूआईपी1500एचडीटी
3.0 से 6.0
960 से 1920
6 गुना यूआईपी1500एचडीटी
4.5 से 9.0
1440 से 2880

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अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर, अनुप्रयोगों और कीमत के बारे में अतिरिक्त जानकारी का अनुरोध करने के लिए कृपया नीचे दिए गए फॉर्म का उपयोग करें। हमें आपके साथ आपकी प्रक्रिया पर चर्चा करने और आपकी आवश्यकताओं को पूरा करने वाली अल्ट्रासोनिक प्रणाली की पेशकश करने में खुशी होगी!




अल्ट्रासोनिक हाई-शीयर होमोजेनाइज़र का उपयोग लैब, बेंच-टॉप, पायलट और औद्योगिक प्रसंस्करण में किया जाता है।

Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण के मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है।



साहित्य/सन्दर्भ


जानने के योग्य तथ्य

बायोडीजल उत्पादन

बायोडीजल का उत्पादन तब होता है जब ट्राइजिसेराइड्स को ट्रांसस्टेरिफिकेशन नामक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से मुक्त फैटी मिथाइल एस्टर (एफएएमई) में परिवर्तित किया जाता है। ट्रांसस्टेरिफिकेशन की प्रतिक्रिया के दौरान, वनस्पति तेलों या पशु वसा में ट्राइगिलसेराइड्स एक प्राथमिक अल्कोहल (जैसे, मेथनॉल) के साथ उत्प्रेरक (जैसे, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड या सोडियम हाइड्रॉक्साइड) की उपस्थिति में प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रतिक्रिया में, वनस्पति तेल या पशु वसा के फीडस्टॉक से एल्काइल एस्टर बनते हैं। ट्राइग्लिसराइड्स ग्लिसराइड होते हैं, जिसमें ग्लिसरॉल को लंबी श्रृंखला एसिड के साथ एस्टरफाइड किया जाता है, जिसे फैटी एसिड के रूप में जाना जाता है। ये फैटी एसिड वनस्पति तेल और पशु वसा में प्रचुर मात्रा में मौजूद हैं। चूंकि बायोडीजल का उत्पादन विभिन्न विभिन्न फीडस्टॉक्स जैसे कुंवारी वनस्पति तेलों, अपशिष्ट वनस्पति तेलों, प्रयुक्त फ्राइंग तेलों, पशु वसा जैसे लोंगो और लार्ड से किया जा सकता है, इसलिए मुक्त फैटी एसिड (एफएफए) की मात्रा भारी भिन्न हो सकती है। ट्राइग्लिसराइड्स के मुक्त फैटी एसिड का प्रतिशत एक महत्वपूर्ण कारक है जो बायोडीजल उत्पादन प्रक्रिया और परिणामस्वरूप बायोडीजल गुणवत्ता को काफी प्रभावित करता है। मुक्त फैटी एसिड की एक उच्च मात्रा रूपांतरण प्रक्रिया में हस्तक्षेप कर सकती है और अंतिम बायोडीजल गुणवत्ता को खराब कर सकती है। मुख्य समस्या यह है कि मुक्त फैटी एसिड (एफएफए) क्षार उत्प्रेरक के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जिसके परिणामस्वरूप साबुन का निर्माण होता है। साबुन बनने से बाद में ग्लिसरॉल अलग होने की समस्या होती है। इसलिए, एफएफए की उच्च मात्रा वाले फीडस्टॉक्स को ज्यादातर एक दिखावा (एक तथाकथित एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया) की आवश्यकता होती है, जिसके दौरान एफएफए एस्टर में बदल जाते हैं। अल्ट्रासोनिकेशन दोनों प्रतिक्रियाओं, ट्रांसस्टेरिफिकेशन और एस्टरीफिकेशन को बढ़ावा देता है।

एस्टरीफिकेशन की रासायनिक प्रतिक्रिया

एस्टरिफिकेशन एक एस्टर (RCOOR) और पानी बनाने के लिए एक अल्कोहल (ROH) के साथ एक कार्बनिक अम्ल (RCOOH) के संयोजन की प्रक्रिया है।

अम्लीय एस्टरीफिकेशन में मेथनॉल का उपयोग

जब फीडस्टॉक में एफएफए को कम करने के लिए एसिड एस्टरीफिकेशन का उपयोग किया जाता है, तो तत्काल ऊर्जा आवश्यकताएं अपेक्षाकृत कम होती हैं। हालांकि, एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया के दौरान पानी बनाया जाता है – गीला, अम्लीय मेथनॉल बनाना, जिसे बेअसर, सूखा और पुनर्प्राप्त किया जाना चाहिए। यह मेथनॉल वसूली प्रक्रिया महंगी है।
यदि फीडस्टॉक्स शुरू करने में एफएफए के 20 से 40% या उससे भी अधिक प्रतिशत हैं, तो उन्हें स्वीकार्य स्तर तक लाने के लिए कई कदम आवश्यक हो सकते हैं। इसका मतलब है, और भी अधिक अम्लीय, गीला मेथनॉल बनाया जाता है। अम्लीय मेथनॉल को बेअसर करने के बाद, सुखाने के लिए महत्वपूर्ण भाटा दरों के साथ मल्टीस्टेज आसवन की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग होता है।

बायोडीजल उत्पादन के लिए किन तेलों का उपयोग किया जाता है?

बायोडीजल उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले तेलों में वनस्पति तेल शामिल हैं, जैसे सोयाबीन, रेपसीड (कैनोला), सूरजमुखी, ताड़ का तेल और खर्च किए गए कॉफी के मैदान से तेल, साथ ही पशु वसा जैसे लोंगो और लार्ड। प्रयुक्त खाना पकाने के तेल और खर्च किए गए कॉफी के मैदान से निकाले गए तेलों सहित अपशिष्ट तेलों का भी आमतौर पर उपयोग किया जाता है। मुख्य रूप से ट्राइग्लिसराइड्स से बने ये तेल, फैटी एसिड मिथाइल एस्टर (एफएएमई) का उत्पादन करने के लिए अल्कोहल के साथ ट्रांसस्टेरिफिकेशन से गुजरते हैं, रासायनिक यौगिक जो बायोडीजल बनाते हैं। सोनिकेशन उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड तरंगों के आवेदन के माध्यम से ट्रांसस्टेरिफिकेशन प्रक्रिया को बढ़ाकर अपशिष्ट तेलों के बायोडीजल रूपांतरण में सुधार करता है। अपशिष्ट तेलों में, जिसमें अक्सर अशुद्धियां और उच्च मुक्त फैटी एसिड सामग्री होती है, सोनिकेशन इन अशुद्धियों को तोड़ने में मदद करता है और अभिकारकों के मिश्रण में सुधार करता है। इसके परिणामस्वरूप तेजी से प्रतिक्रिया दर, प्रतिक्रिया समय कम हो जाता है, और उच्च बायोडीजल पैदावार होती है, यहां तक कि निम्न-गुणवत्ता वाले फीडस्टॉक्स के साथ भी। सोनिकेशन कम उत्प्रेरक उपयोग और कम ऊर्जा खपत के लिए भी अनुमति देता है, जिससे अपशिष्ट तेलों को बायोडीजल में अधिक कुशल और लागत प्रभावी बना दिया जाता है।
और पढ़ें कि कैसे सोनिकेशन खर्च किए गए कॉफी के मैदान से तेलों के निष्कर्षण और बायोडीजल के लिए इन तेलों के ट्रांसस्टेरिफिकेशन को तेज करता है!


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Hielscher Ultrasonics से उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है प्रयोगशाला तक औद्योगिक आकार।

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