Ultrahangos reaktorok biodízel előállításához

Az ultrahangos reaktorok javítják a biodízel átalakítási folyamat kémiai reakciókinetikáját. Ez gyorsabb átészterezéshez, nagyobb konverziós hozamhoz vezet, és felesleges metanolt és katalizátort takarít meg. A Hielscher ultrahangos keverőreaktorokat gyárt biodízel előállítására bármilyen méretben. Az ultrahangos reaktorok kompaktak, könnyen telepíthetők és nagyon hatékonyak.

A biodízel-termelés nőtt és felgyorsult az ultrahanggal

A biodízel növényi olajokból, állati zsírokból vagy használt sütőolajból készülő, megújuló és tisztán égő üzemanyag. Átészterezési reakcióval állítható elő, amely magában foglalja a trigliceridek zsírsav-metil-észterekké (FAME) történő átalakítását alkohol és katalizátor alkalmazásával. Az átészterezési reakció felgyorsításának egyik módja az ultrahangos hullámok használata, amelyek fokozhatják a reagensek keverését és tömegátadását, valamint elősegíthetik az olajcseppek törését és a katalizátor diszperzióját.
A szonda típusú ultrahangos készülék, más néven sonotrode, olyan eszköz, amely nagyfrekvenciás hanghullámokat generál (jellemzően 20 kHz és 30 kHz közötti tartományban) titánrúd rezgésével. Az ultrahangos hullámok terjednek a folyadékon, és nagynyomású és alacsony nyomású zónákat hoznak létre, ami kavitációs buborékok kialakulását és gyors összeomlását okozza. A buborékok összeomlása intenzív helyi fűtést és hűtést, nagy nyíróerőket és lökéshullámokat generál, amelyek növelhetik az átészterezési folyamat reakciósebességét és hatékonyságát.

 

 

Az ultrahangos biodízelgyártás előnyei

A szonda típusú ultrahangos készülék biodízel szintézishez való használatának előnyei a következők:

1. Gyorsabb reakciósebesség: Az ultrahangos hullámok növelhetik a reagensek tömegátadását és felgyorsíthatják az átészterezési reakciót, csökkentve a reakcióidőt és növelve a biodízel hozamát.
2. Nagyobb hozam és tisztaság: Az ultrahangos biodízel eljárás javítja a katalizátor diszperzióját és a reakcióelegy homogenitását, ami a biodízel nagyobb hozamához és tisztaságához vezet. Az ultrahang segítségével a legalacsonyabb alapanyag-minőséget, például a hulladék főzőolajokat használhatja, és kiváló minőségű biodízellé alakíthatja.
3. Alacsonyabb energiafogyasztás: Az ultrahangos kezelés csökkenti a reakcióelegy keveréséhez és melegítéséhez szükséges energiát, valamint a szükséges katalizátor mennyiségét, ami fenntarthatóbb és költséghatékonyabb folyamatot eredményez.
4. Rugalmasság és méretezhetőség: A Hielscher szonda típusú ultrahangos készülékek és reaktorok biodízel kisüzemi és nagyüzemi előállítására is használhatók, és könnyen integrálhatók a meglévő gyártási folyamatokba.

Összefoglalva, ez azt jelenti, hogy a Hielscher ultrasonicators és ultrahang reaktorok használata biodízel szintézishez jelentős előnyökkel jár a reakciósebesség, a hozam, a tisztaság, az energiafogyasztás és a méretezhetőség szempontjából, így nyereséges technológia a megújuló üzemanyagok fenntartható előállításához.

Az ultrahangos biodízel reaktorok csökkentik a költségeket és növelik a biodízel hozamát

A felesleges metanol és katalizátor jelentős költségtényezők a biodízelgyártásban. A Hielscher ultrahangos reaktorok intenzív kavitációs nyírást használnak a metanol keveréséhez az alapanyaggal. Ez sokkal kisebb metanolcseppeket eredményez, ami javítja a metanol és a katalizátor felhasználását. Ezért kevesebb felesleges metanolra és kevesebb katalizátorra van szükség. Ezenkívül a kavitáció befolyásolja a reakciókinetikát, ami gyorsabb és teljesebb átészterezéshez vezet.

Az ultrahangos reaktorok biodízelgyártáshoz való használata ajánlott 0,25 tonna biodízel / óra feletti termelési kapacitás esetén. A Hielscher ultrahangos reaktorokat kínál, amelyek reaktoronként legfeljebb 16 tonna / óra kapacitással (5100 gallon / óra) rendelkeznek. Több reaktort kombinálhat, hogy megfeleljen a folyamat kapacitásának. Később további reaktorokat is hozzáadhat, amikor bővíti termelési kapacitását. Örömmel ajánljuk az üzemkörnyezetéhez és folyamatkapacitásához legmegfelelőbb biodízel reaktor összeállítást.

Kis és közepes méretű ultrahangos biodízel reaktorok

A kis- és közepes méretű biodízel-termelési rendszerek esetében legfeljebb 9 tonna / óra (2900 gallon / óra), Hielscher kínál UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) vagy UIP2000hdT (2000 watt). Ez a négy ultrahangos inline reaktor nagyon kompakt, könnyen integrálható vagy utólag szerelhető. Zord környezetben való nagy igénybevételre tervezték őket. Az alábbiakban megtalálja az ajánlott reaktorbeállításokat a különböző termelési arányokhoz.

	tonna/óra	gallon / 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
1x UIP2000hdT	1,0-tól 2,0-ig	320 és 640 között
2x UIP1500hdT	1,5-től 3,0-ig	480 és 960 között
2x UIP2000hdT	2,0 és 4,0 között	640 és 1280 között
4-szer UIP1500hdT	3,0 és 6,0 között	960 és 1920 között
4-szer UIP2000hdT	4-től 8-ig	1280 és 2560 között

Teljes körű ipari ultrahangos biodízel reaktorok

Az ipari biodízelgyártó üzemek számára a Hielscher az UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10000 watt) és UIP16000hdT (16000 watt). Ezeket az ultrahangos homogenizátorokat inline reaktorokkal tervezték biodízel folyamatos előállítására nagy áramlási sebességgel. Mind a négy ultrahangos homogenizátor rozsdamentes acél szekrényekben kapható. A függőleges telepítés minimális alapterületet igényel a telepítéshez vagy az utólagos felszereléshez. Az alábbiakban megtalálja a tipikus ipari feldolgozási sebességekhez ajánlott beállításokat.

	tonna/óra	gallon / óra
3-szor UIP4000hdt	6,0-tól 12,0-ig	1920 és 3840 között
5-ször UIP4000hdt	10,0-tól 20,0-ig	3200 és 6400 között
3-szor UIP10000hdT	15,0 és 30,0 között	4800 és 9600 között
3-szor UIP16000hdT	24,0-től 48,0-ig	7680 és 15360 között
5-ször UIP16000hdT	40,0 és 80,0 között	12800 és 25600 között

Az olaj és a metanol inline ultrahangos keverése

Az ultrahangos keverőreaktorok helyettesítik a tartály keverőit és más dinamikus nyíró keverőket. Általában az ultrahangos biodízel reaktorokat két adagolóáram keverésére telepítik: olaj és metanol (katalizátorral). Ehhez egy nyers előkeveréket pumpálnak át az ultrahangos inline reaktoron, ahol az ultrahangos kavitáció 2-10 másodpercen belül összekeveri és emulgeálja mindkét reagenst. Ez egy inline keverési folyamat. Amikor a keverék kilép az áramlási cella reaktorából, a glicerin kevesebb, mint 60 perc alatt gravitációval szétválik. Alternatív megoldásként az ultrahangos keveréket centrifugába táplálhatja néhány perc reakcióidő után. Az inline keverés csökkenti a felhasznált tartályok számát és térfogatát a hagyományos szakaszos feldolgozáshoz képest. Ez javítja a tőkefelhasználást.