Ultrahang olaj, gáz és megújuló üzemanyagok
Az ingadozó olajárak, a szigorú üvegházhatású gázokra vonatkozó szabályozások, valamint a fenntartható energia irányába mutató globális törekvés miatt az üzemanyag-hatékonyság és a környezetvédelmi előírások betartása az olajipar legfőbb prioritásává vált & gázipar. A Hielscher ultrahangos berendezéseit széles körben alkalmazzák kutató laboratóriumokban és ipari feldolgozóüzemekben, hogy ezeket az igényeket a legkülönbözőbb alkalmazási területeken kielégítsék
A Hielscher ultrahangos készülékei kiválóan teljesítenek olyan kritikus feldolgozási lépésekben, mint a keverés, a diszpergálás, a homogenizálás és a porok folyadékokban való oldása, valamint a rendkívül stabil emulziók előállítása. Ez a sokoldalúság közvetlenül hozzájárul az üzemanyag-előállítási munkafolyamatok hatékonyságának növeléséhez. Az alábbiakban ismerje meg, hogyan optimalizálhatja az ultrahangos technológia mind a hagyományos, mind a megújuló üzemanyagok gyártását.
NOx-redukció olaj/víz emulgeálással
A víz közvetlen befecskendezése az égési folyamatba bevált módszer a NOx-kibocsátás jelentős csökkentésére. A hozzáadott víz párolgása révén csökkenti az égés csúcshőmérsékletét, ami gátolja a termikus NOx-képződést. A víz elpárolgása közben elősegíti a környező üzemanyag felbomlását és elpárolgását, ezzel drámai mértékben növelve az üzemanyag hatékony felületét, ami teljesebb égést eredményez. A Hielscher ultrahangos emulgeálása biztosítja a mikroszkopikus méretű üzemanyag–víz emulziók stabil, egyenletes kialakulását, maximalizálva ezzel a hűtő és égésjavító hatást.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni NOx-csökkentés ultrahangos kezeléssel!
UIP1000hdT ultrahangos reaktor az FFA-k jobb észteresítéséhez.
Sonokémiai kéntelenítés
Az ultrahanggal támogatott kéntelenítés rendkívül hatékony és költséghatékony alternatívát kínál a hagyományos hidrogénes kéntelenítéshez képest. Az ultrahangos kavitáció által generált intenzív helyi felmelegedés és a nagynyomású mikrosugarak alapvetően megváltoztatják a kéneltávolítás reakciókinetikáját. Ez az energiával hajtott hatékonyságnövelés lehetővé teszi olcsóbb katalizátorok és enyhébb kémiai feltételek alkalmazását, csökkentve ezzel mind a beruházási költségeket, mind az üzemeltetés bonyolultságát, miközben szigorúbb kénhatárértékeket is teljesít.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a Sonochemical Desulfurization-ről!
Biodízel növényi olajból és állati zsírból
A biodízel a kőolajalapú dízel tiszta, megújuló alternatívájaként szolgál. Transzesterifikációval állítják elő, és olyan alapanyagokból nyerik, mint a növényi olajok, az algákból nyert olaj, az állati zsírok és a hulladékzsírok. A gyártási folyamat ezen lipidek és egy alkohol (jellemzően metanol) közötti katalitikus reakción alapul. A Hielscher ultrahangos keverés drámai mértékben felgyorsítja a transzesterifikációs folyamatot azáltal, hogy intenzív mikrokeverést és emulgeálást hoz létre, ami jelentősen lerövidíti a reakcióidőt és növeli a hozamot. Az eredmény egy hatékonyabb gyártósor, alacsonyabb tőkebefektetéssel és csökkentett üzemeltetési költségekkel.
Fedezze fel az ultrahangos keverőreaktorok előnyeit a biodízel előállításában!
Bioetanol keményítőből és cukorból
A bioetanolt a benzin környezetbarát alternatívájaként használják. Kukoricából, búzából, burgonyából, cukornádból, rizsből és egyéb gabonafélékből erjesztéssel állítják elő. Az élesztő segítségével a növényekben található keményítő és cukor etanollá erjed. A sejtszerkezetek ultrahangos felbomlása és az intracelluláris anyagok kivonása csökkenti a részecskék méretét, és a cseppfolyósítás során sokkal nagyobb felületet tesz elérhetővé az enzimek számára. Ez javítja a keményítő és a cukor biológiai hozzáférhetőségét, és gyorsabb, teljesebb erjedést eredményez, ami több etanol előállítását teszi lehetővé.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni sejt szétesése és Extrakció!
Hulladékból és iszapból származó biogáz
A bioetanol a hagyományos benzin széles körben elterjedt, alacsony szén-dioxid-kibocsátású alternatívája. Előállításához olyan növényekből – mint a kukorica, a búza, a burgonya, a cukornád és a rizs – kivont keményítőket és cukrokat erjesztik. Az ultrahangos sejtfelbomlás lebontja a merev növényi sejtfalakat és felszabadítja a sejten belüli tartalmat, hatékonyan csökkentve a részecskeméretet és maximalizálva a cseppfolyósítás során az enzimatikus hatásra kitett felületet. A fermentálható cukrok ilyen módon javított biológiai hozzáférhetősége gyorsabb, teljesebb erjedési ciklusokhoz és jelentősen magasabb etanolhozamhoz vezet.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni ultrahangos iszap szétesés!
A többlépcsős UAOD folyamat hatása optimális paramétereknél
Gyakran feltett kérdések: Az ultrahang alkalmazásai az olaj-, gáz- és megújuló üzemanyag-iparban
Hogyan működik az ultrahangos kéntelenítés, és megfelel-e a környezetvédelmi előírásoknak?
Az ultrahangos kéntelenítés nagy intenzitású hanghullámokat alkalmaz az üzemanyagokból (például a dízelből és a benzinből) származó kénvegyületek reakciójának vagy kivonásának elősegítésére. Az akusztikus kavitációs hatás növeli a tömegátviteli sebességet, lehetővé téve a finomítók számára, hogy hatékonyabban állítsanak elő rendkívül alacsony kéntartalmú üzemanyagokat (amelyek megfelelnek az Euro 5/6 vagy az EPA szabványoknak). Ez a folyamat gyakran kevesebb energiát és kevesebb vegyi anyagot igényel, mint a hagyományos módszerek, így költséghatékony megoldást jelent a szabályozási előírások betartásához.
Hogyan befolyásolja az ultrahangos kezelés a viasz és az aszfaltén kicsapódását?
Az ultrahangkezelés gátolhatja a viasz- és aszfalténkristályok kialakulását és növekedését, így azok a folyadékban szuszpendált állapotban maradnak, megakadályozva ezzel a csővezeték eltömődését. Ezen felül elősegíti a kémiai gátlószerek diszpergálódását, így azok alacsonyabb koncentrációban is hatékonyabbak lesznek. Ez a mélytengeri és nehézolaj-kitermelés során az áramlásbiztosítás egyik legfontosabb eszköze.
Milyen előnyei vannak az ultrahangos technológia alkalmazásának a fúrófolyadék-kezelés terén?
Az ultrahangos kezelés biztosítja a szilárd anyagok (például a bentonit) és az adalékanyagok egyenletes eloszlását a fúróiszapban. Ez javítja a folyadék reológiai tulajdonságait, elősegíti a fúróhulladék elszállítását és csökkenti a viszkozitást. Ennek eredményeként javul a fúrási teljesítmény, csökken a súrlódás és alacsonyabbak lesznek az üzemeltetési költségek.
Hogyan javítja az ultrahangkezelés a finomítókban zajló katalitikus reakciókat?
Az ultrahang intenzív mikrokeverés és turbulencia révén felbomlasztja a katalizátor-részecskék körüli határréteget. Ez jelentősen javítja a tömegátvitelt, és több aktív helyet tesz hozzáférhetővé a katalizátor felületén, ami gyorsabb reakciósebességet, magasabb hozamot és a katalizátor élettartamának meghosszabbodását eredményezi.
Az ultrahangos rendszerek alkalmazhatók-e az ipari olaj- és gázkitermelésben?
Természetesen. A Hielscher ipari méretű ultrahangos berendezésekre specializálódott (egységenként akár 16 kW teljesítményig, amelyek könnyen klaszterbe szervezhetők), amelyek ultrahangos áramlási cellás konfigurációk segítségével integrálhatók a meglévő csővezeték-hálózatokba. Ez lehetővé teszi a laboratóriumi kísérletektől a folyamatos ipari gyártásig történő zökkenőmentes méretnövelést, konzisztens és reprodukálható eredményekkel.
A Hielscher ultrahangos készülékei képesek-e kezelni a nagy viszkozitású folyadékokat, például a nehézolajat vagy a bitument?
Igen. A Hielscher nagy teljesítményű szondás ultrahangos berendezéseit kifejezetten nagy viszkozitású közegek feldolgozására tervezték. Ezek a berendezések biztosítják a szükséges nagy nyíróerőt a nehéz olajok hatékony keveréséhez, diszpergálásához és kezeléséhez, még nehéz körülmények között is.
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.
- 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.
- Paolo Guida; Abdul Gani Abdul Jameel; Saumitra Saxena; William L. Roberts (2021): Fundamental Aspects and Applications of Ultrasonically Induced Cavitation in Heavy Fuel Oil with a Focus on Deasphalting, Emulsions, and Oxidative Desulfurization. Catalytic and Noncatalytic Upgrading of Oils ACS Symposium Series. Chapter 10, 2021. 233-293.
- 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. Ultrasonics Sonochemistry 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).
- Rajendran Velmurugan, Karuppan Muthukumar (2011): Utilization of sugarcane bagasse for bioethanol production: Sono-assisted acid hydrolysis approach. Bioresource Technology, Volume 102, Issue 14, 2011. 7119-7123.
- Zhilin Wu, Bernd Ondruschka (2010): Ultrasound-assisted oxidative desulfurization of liquid fuels and its industrial application. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 17, Issue 6, 2010. 1027-1032.
UIP16000hdT – nagy teljesítményű szonikátor 16 000 watt ultrahang teljesítménnyel nyers kéntelenítéshez