Biodízel algákból ultrahangos kezeléssel
Az algaolaj érdekes fenntartható alapanyag a biodízelgyártáshoz. Alternatívája az olyan népszerű alapanyagoknak, mint a szójabab, a repce és a pálma. Az ultrahangos kezelés javítja az olaj kivonását az algák sejtjeiből és a biodízel átalakítását.
A hagyományos olajos magvakhoz képest az algák hektáronként sokkal több olajat termelnek. Míg a szójabab általában kevesebb, mint 50 gallon olajat termel hektáronként, és a repce hektáronként kevesebb, mint 130 gallont termel, az algák hektáronként akár 10 000 gallont is termelhetnek. Különösen a kovamoszatok és a zöld algák jó források a biodízel előállításához.
A többi növényhez hasonlóan az algák lipidek formájában tárolják az energiát. Különböző módszerek vannak az olajok kivonására, mint például préselés, hexán oldószeres mosás és ultrahangos extrakció.
Az algaolaj ultrahangos extrakciója
A folyadékok intenzív szonikálása hanghullámokat generál, amelyek a folyékony közegbe terjednek, ami váltakozó nagynyomású és alacsony nyomású ciklusokat eredményez. Az alacsony nyomású ciklus során nagy intenzitású kis vákuumbuborékok keletkeznek a folyadékban. Amikor a buborékok elérnek egy bizonyos méretet, hevesen összeomlanak egy nagynyomású ciklus során. Ezt hívják kavitációnak. Az implózió során nagyon nagy nyomású és nagy sebességű folyadéksugarak keletkeznek helyben. A keletkező nyíróerők mechanikusan megtörik a sejtszerkezetet és javítják az anyagátadást. Ez a hatás támogatja a lipidek kivonását az algákból.
Az ultrahangos keverés javítja a biodízel konverziós sebességét, növeli a hozamot és megtakarítja a felesleges metanolt és katalizátort. A képen látható az 3x UIP1000hdT (mindegyik 1kW) telepítése egy biodízel üzemben.
Az alábbi táblázat a különböző térfogatáramok jellemző energiaigényét mutatja. Az ultrahangos rendszer általában inline integrált. Az ultrahangos reaktor könnyen felszerelhető a meglévő létesítményekbe, javítva az algák kivonását.
|
Áramlási sebesség
|
Hatalom
|
|---|---|
|
20 – 100L / óra
|
|
|
80 – 400L / óra
|
|
|
0.3 – 1,5 m³/óra
|
|
|
2 – 10m³/óra
|
|
|
20 – 100m³/óra
|
Ultrahangos készítmény algaolaj hideg préseléséhez
Különösen préselés céljából szükséges a sejtzavar megfelelő ellenőrzése, hogy elkerülhető legyen az összes intracelluláris termék akadálytalan felszabadulása, beleértve a sejttörmeléket is, vagy a termék denaturációját. A sejtszerkezet megtörésével a sejtekben tárolt több lipid szabadulhat fel külső nyomás alkalmazásával.
Az algaolaj ultrahangos oldószeres extrakciója
Az ultrahangos hullámok nagynyomású ciklusai támogatják az oldószerek, például a hexán diffúzióját a sejtszerkezetbe. Mivel az ultrahang mechanikusan megszakítja a sejtfalat a kavitációs nyíróerőkkel, megkönnyíti a lipidek átvitelét a sejtből az oldószerbe. Miután az olaj feloldódott a ciklohexánban, a pulpát/szövetet kiszűrjük. Az oldatot desztilláljuk, hogy elválasszuk az olajat a hexántól. Gyúlékony folyadékok vagy oldószerek veszélyes környezetben történő ultrahangos kezelésére a Hielscher FM és ATEX tanúsítvánnyal rendelkező ultrahangos rendszereket kínál, mint például a UIP1000-Exd.
Az algaolaj ultrahangos enzimatikus extrakciója
Erős szinergikus hatások figyelhetők meg az enzimatikus kezelés és az ultrahang kombinálásakor. A kavitáció segíti az enzimeket a szövetbe való behatolásban, ami gyorsabb extrakciót és magasabb hozamot eredményez. Ebben az esetben a víz oldószerként működik, és az enzimek lebontják a sejtfalakat.
Biodízel algaolajból
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni ultrahangos kezelés biodízel gyártás.
Ultrahangos algaolaj-feldolgozás a kísérleti skálától a termelésig
Javasoljuk a kísérleti méretpróbákat, pl. 1 kW-os rendszerek használatával. Ez megmutatja az adott folyamatáram általános hatásait és javulását. Minden eredmény lineárisan felskálázható nagy folyamatfolyamokra. Örömmel megvitatjuk Önnel a folyamatot, és további lépéseket javasolunk.
Az ultrahangos észterezés és az átészterezés kötegelt vagy folyamatos inline folyamatként futtatható. A diagram a biodízel (FAME) transzészterficáció ultrahangos inline folyamatát mutatja.
Ultrahangos ipari rendszer áramlási cellával inline biodízel-észterezéshez és átészterezéshez.
Közepes méretű és nagyméretű ultrahangos készülékek ipari biodízel termeléshez
A Hielscher Ultrasonics ipari minőségű, közepes méretű, valamint nagyméretű ipari ultrahangos processzorokat szállít a biodízel hatékony előállításához bármilyen mennyiségben. Minden rendszer használható bármilyen alapanyag átészterezésének javítására, beleértve az algaolajat, növényi olajokat, állati zsírokat, hulladékolajokat stb.
Mivel a Hielscher portfólió ultrahangos rendszereket fed le bármilyen termelési kapacitáshoz, ideális megoldást kínálunk mind a kistermelők, mind a nagyvállalatok számára. Az ultrahangos biodízel átalakítás kötegelt vagy folyamatos inline folyamatként működtethető. A telepítés és üzemeltetés egyszerű, biztonságos és megbízhatóan nagy teljesítményt és kiváló biodízel minőséget biztosít.
Az alábbiakban megtalálja az ajánlott reaktorbeállításokat a különböző termelési arányokhoz.
|
tonna/óra
|
gal/óra
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdt |
0.25-től 0,5-ig
|
80 és 160 között
|
| 1x UIP1000hdt |
0.5-től 1,0-ig
|
160 és 320 között
|
| 1x UIP1500hdT |
0.75-től 1,5-ig
|
240 és 480 között
|
| 2x UIP1000hdt |
1,0-tól 2,0-ig
|
320 és 640 között
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5-től 3,0-ig
|
480 és 960 között
|
| 4-szer UIP1500hdT |
3,0 és 6,0 között
|
960 és 1920 között
|
| 6-szor UIP1500hdT |
4,5-től 9,0-ig
|
1440 és 2880 között
|
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszperzióhoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti és ipari méretekben.
Irodalom / Hivatkozások
- 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 gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.