Teknologi ultrasound Hielscher

Produksi Biodiesel & Konversi biodiesel

Ketika Anda membuat biodiesel, kinetika reaksi lambat dan perpindahan massa miskin adalah menurunkan kapasitas pabrik biodiesel Anda dan hasil biodiesel dan kualitas. reaktor ultrasonik Hielscher meningkatkan kinetika transesterifikasi secara signifikan. Oleh karena itu kelebihan metanol yang lebih rendah dan kurang katalis yang diperlukan untuk pengolahan biodiesel.

biodiesel adalah umumnya diproduksi dalam reaktor batch menggunakan panas dan mekanik pencampuran sebagai masukan energi. Ultrasonic cavitational pencampuran adalah alternatif yang efektif berarti untuk mencapai pencampuran yang lebih baik dalam pengolahan biodiesel komersial. ultrasonik kavitasi menyediakan energi aktivasi yang diperlukan untuk transesterifikasi biodiesel industri.

Transesterifikasi (kimia Biodiesel Konversi

Manufaktur biodiesel dari minyak nabati (misalnya kedelai, kanola, jatropha, biji bunga matahari atau Alga) Atau lemak hewan, melibatkan basis-dikatalisasi transesterifikasi asam lemak dengan metanol atau etanol untuk memberikan metil ester atau etil ester yang sesuai. Gliserin merupakan produk sampingan yang tak terelakkan dari reaksi ini.

minyak nabati sebagai lemak hewan trigliserida terdiri dari tiga rantai asam lemak terikat oleh molekul gliserin. Trigliserida adalah ester. Ester adalah asam, seperti asam lemak, dikombinasikan dengan alkohol. Gliserin (= gliserol) adalah alkohol berat. Dalam proses konversi ester trigliserida diubah menjadi ester alkil (= biodiesel) menggunakan katalis (alkali) dan reagen alkohol, misalnya metanol, yang menghasilkan metil ester biodiesel. metanol menggantikan gliserin.

glycerine – fase yang lebih berat – akan tenggelam ke dasar. biodiesel – tahap ringan – mengapung di atas dan dapat dipisahkan, misalnya oleh decanters atau sentrifugal. Proses konversi ini disebut transesterifikasi.

Reaksi esterifikasi konvensional di batch processing cenderung lambat, Dan pemisahan fase gliserin adalah memakan waktu, sering mengambil 5 jam atau lebih.

Ultrasonics untuk produksi biodiesel

Tulsa Biofuels_Manufacturer

“Kami sudah sangat senang dengan peralatan Hielscher dan layanan dan kami memiliki setiap niat termasuk teknologi ultrasonication Hielscher dalam semua usaha masa depan kita.”

Todd Stephens, Tulsa Biofuels

Hari ini, biodiesel terutama dihasilkan dalam reaktor batch. Konversi ultrasonik biodiesel memungkinkan untuk pengolahan inline kontinyu. Ultrasonication dapat mencapai yield biodiesel lebih dari 99%. reaktor ultrasonik mengurangi waktu pemrosesan dari konvensional 1-4 jam batch processing hingga kurang dari 30 detik. Lebih penting, ultrasonication mengurangi waktu pemisahan dari 5 sampai 10 jam (menggunakan agitasi konvensional) menjadi kurang dari 60 menit. ultrasonication yang tidak juga membantu untuk mengurangi ke jumlah katalis yang diperlukan oleh hingga 50% karena aktivitas kimia meningkat dengan adanya kavitasi (lihat juga Sonochemistry). Bila menggunakan ultrasonication jumlah kelebihan metanol diperlukan berkurang, juga. Manfaat lain adalah hasil peningkatan kemurnian gliserin.

Ultrasonik produksi biodiesel melibatkan langkah-langkah berikut:

  1. lemak minyak nabati atau hewani yang dicampur dengan metanol (yang membuat metil ester) atau etanol (untuk etil ester) dan natrium atau kalium metoksida atau hidroksida
  2. campuran dipanaskan, misalnya suhu antara 45 dan 65degC
  3. campuran dipanaskan sedang inline disonikasi selama 5 sampai 15 detik
  4. gliserin tetes keluar atau dipisahkan dengan menggunakan centrifuge
  5. biodiesel dikonversi dicuci dengan air

Paling umum, sonikasi adalah dilakukan pada tekanan tinggi (1 3bar, pengukur tekanan) menggunakan pompa feed dan back-tekanan katup disesuaikan sebelah aliran sel.

Konversi industri biodiesel tidak perlu banyak energi ultrasonik. Tabel di atas menunjukkan kebutuhan daya khas untuk berbagai laju aliran. Kebutuhan energi yang sebenarnya dapat ditentukan dengan menggunakan 1kW prosesor ultrasonik dalam skala bangku-top. Semua hasil dari uji bangku-top seperti dapat ditingkatkan dengan mudah. Jika diperlukan, FM dan ATEX-bersertifikat perangkat ultrasonik yang tersedia, seperti UIP1000-Exd.

Hielscher memasok peralatan pengolahan biodiesel industri ultrasonik, di seluruh dunia. Dengan prosesor ultrasonik hingga daya 16kW per satu perangkat, Tidak ada batasan dalam ukuran pabrik biodiesel atau kapasitas pemrosesan.

Biaya Ultrasonic Biodiesel Manufacturing

(Klik untuk tampilan yang lebih besar!) Efisiensi energi keseluruhan adalah penting ketika Anda membuat biodiesel. Efisiensi menjelaskan berapa banyak daya yang ditransmisikan dari konektor ke dalam campuran minyak / metanol. reaktor ultrasonik kami memiliki efisiensi keseluruhan lebih dari 80%.Ultrasonication adalah cara yang efektif untuk meningkatkan kecepatan reaksi dan tingkat konversi dalam produksi biodiesel komersial. biaya pengolahan ultrasonik hasil terutama dari investasi
untuk peralatan ultrasonik, biaya utilitas dan pemeliharaan. The luar biasa yang luar biasa (klik grafik ke kanan) Dari perangkat ultrasonik Hielscher membantu mengurangi biaya utilitas dan dengan ini membuat proses ini bahkan lebih hijau. biaya yang dihasilkan untuk ultrasonication yang bervariasi antara 0.1ct dan 1.0ct per liter (0.4ct ke 1.9ct / galon) saat digunakan dalam skala komersial. Baca informasi lebih lanjut tentang biaya pemrosesan ultrasonik.

Embun beku & Sullivan Teknologi Inovasi of the Year

Embun beku & Sullivan Inovasi Teknologi Eropa of the Year Award pada teknologi pengolahan Biodiesel pergi ke Hielscher Ultrasonics sebagai pengakuan atas pengembangan perusahaan teknologi ultrasonik baru untuk produksi bio-diesel.

Hielscher Ultrasonics menerima bergengsi Frost & Sullivan Teknologi Inovasi of the Year Award sebagai pengakuan atas pengembangan perusahaan teknologi ultrasonik baru untuk produksi bio-diesel. Klik di sini untuk membaca lebih lanjut.

Untuk Informasi Lebih Lanjut!

Silahkan isi formulir di bawah ini, jika Anda ingin meminta informasi tambahan mengenai penggunaan USG dalam konversi komersial biodiesel.









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Biodiesel Skala Kecil Ultrasonication Pengaturan

Tunggal Tank Pengaturan untuk Ultrasonic Biodiesel Transesterifikasi - Ultrasonic converison biodiesel dapat dilakukan dalam skala apapun.Ultrasonication dapat digunakan untuk konversi minyak ke biodiesel pada skala apapun. Gambar ke kanan (Klik untuk tampilan yang lebih besar!) menunjukkan setup skala kecil untuk pengolahan 60-70L (16 hingga 19 galon). Ini adalah setup khas untuk studi awal dan demonstrasi proses.

Pengaturan ini terdiri dari bagian berikut:

  • satu 500 watt atau 1.000 watt perangkat ultrasonik (20kHz) dengan booster, sonotrode dan sel mengalir
  • meteran listrik untuk daya metering dan energi
  • tangki 80L pengolahan (plastik, misalnya HDPE)
  • elemen pemanas (1 sampai 2kW)
  • 10L katalis premix tangki (plastik, misalnya HDPE)
  • katalis premixer (pengaduk)
  • pompa (centrifuge, mono atau gear) untuk approx. 10 sampai 20L / menit pada 1 sampai 3 barg
  • back-tekanan katup untuk menyesuaikan tekanan di aliran sel
  • pengukur tekanan untuk mengukur tekanan umpan

Persiapan

Kalium Hidroksida (0,2 ke 0.4kg, katalis) sedang larut ke dalam approx. Metanol 8.5L di katalis pra-campuran tangki. Hal ini memerlukan pengadukan dari premix katalis. Tangki pengolahan sedang diisi dengan minyak 66L sayur. Minyak ini dipanaskan oleh elemen pemanas untuk 45 sampai 65degC.

Konversi

Ketika katalis sepenuhnya larut ke dalam Metanol, yang premix katalis dicampur dengan minyak panas. Pompa feed campuran untuk aliran sel. Dengan cara katup tekanan balik, tekanan disesuaikan untuk 1 sampai 3barg (15 sampai 45psig). Resirkulasi melalui reaktor biodiesel ultrasonik harus dilakukan untuk approx. 20 menit. Selama ini, minyak sedang diubah menjadi biodiesel. Setelah ini, pompa dan USG dimatikan. Gliserin (fase yang lebih berat) akan terpisah dari biodiesel (fase ringan). pemisahan memakan waktu sekitar. 30 sampai 60 menit. Ketika pemisahan selesai, gliserin dapat dikeringkan.

biodiesel cuci

Sebagai dikonversi biodiesel mengandung kotoran, mencuci diperlukan. Untuk mencuci, air dicampur ke dalam biodiesel. Ultrasonication bisa mendapatkan keuntungan pencampuran biodiesel dengan air. Hal ini meningkatkan luas permukaan aktif sebagai akibat dari pengurangan ukuran tetesan (lihat: Ultrasonik Emulsifying). Silakan mempertimbangkan, bahwa sonication sangat intens dapat mengurangi tetesan air ke ukuran, yang emulsi hampir stabil sedang dibentuk yang akan memerlukan sarana khusus (misalnya centrifuge) untuk dipisahkan.

Biodiesel Pabrik

Aliran-chart di bawah ini menunjukkan setup khas untuk in-line sonication minyak untuk konversi menjadi biodiesel. Klik pada grafik untuk mendapatkan tampilan yang lebih besar.

Klik untuk tampilan yang lebih besar! Terus menerus Biodiesel Pengolahan Aliran-Chart Menggunakan Ultrasonik Cavitational Mixing - konversi Ultrasonic biodiesel dapat dilakukan dalam skala apapun.

Terus menerus Biodiesel Pengolahan dan Pemisahan

Dalam setup untuk pengolahan biodiesel terus menerus dan pemisahan terus menerus, Minyak dipanaskan dan premix katalis dicampur bersama-sama terus menerus menggunakan pompa disesuaikan. Inline mixer statis meningkatkan homogenitas pakan ke reaktor ultrasonik. Campuran minyak / katalis melewati aliran sel, di mana ia sedang terkena ultrasonik kavitasi untuk approx. 5 sampai 30 detik. Sebuah katup tekanan balik digunakan untuk mengontrol tekanan dalam aliran sel. campuran disonikasi memasuki kolom reaktor di atas. Volume kolom reaktor dirancang untuk memberikan approx. waktu retensi 1 jam di kolom. Selama waktu itu, reaksi transesterifikasi selesai. campuran gliserin / biodiesel bereaksi dipompa ke centrifuge di mana ia dipisahkan ke dalam biodiesel dan gliserin pecahan. Post-processing melibatkan pemulihan metanol, pencucian dan pengeringan dan dapat dilakukan terus menerus, juga.

pengaturan ini menghilangkan batch reaktor biodiesel, Agitator konvensional dan tangki pemisah besar.

Biodiesel Transesterifikasi Kecepatan Reaksi

Diagram di bawah menunjukkan hasil khas transesterifikasi minyak rapeseed (kelas industri) dengan natrium metoksida (kiri) dan kalium hidroksida (kanan). Untuk kedua tes, sampel kontrol (garis biru) terkena intens pencampuran mekanik. Garis merah mewakili sampel sonicated perumusan identik sehubungan dengan rasio volume, konsentrasi katalis dan suhu. Sumbu horizontal menunjukkan waktu setelah pencampuran atau sonication, masing-masing. Sumbu vertikal menunjukkan volume gliserin yang menetap di bagian bawah. Ini adalah cara sederhana untuk mengukur kecepatan reaksi. Dalam kedua diagram, yang disonikasi sampel (red) bereaksi lebih cepat daripada kontrol sampel (biru).

Biodiesel dari Brassica napus menggunakan Natrium metoksida - Transesterifikasi Kecepatan Diagram Biodiesel dari Brassica napus menggunakan Kalium Hidroksida - Transesterifikasi Kecepatan Diagram

Link untuk persediaan Biodiesel

Klik di sini untuk link ke pemasok pompa dan tangki untuk industri biodiesel.

Kimia dan Informasi Keselamatan

Silakan baca informasi di bawah ini dengan hati-hati, untuk mencegah komplikasi dan efek kesehatan yang merugikan.

biodiesel Bahan Kimia

Methanol adalah racun. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan saraf sebagai akibat dari penggunaan berkepanjangan. Hal ini dapat terserap oleh kulit, juga. Jika tercebur ke mata dapat menyebabkan kebutaan dan Methanol dapat berakibat fatal jika tertelan. Untuk alasan ini, mengambil tindakan pencegahan yang diperlukan ketika menangani Methanol. Disarankan untuk menggunakan respirator yang baik, celemek dan sarung tangan karet.

Kalium hidroksida (KOH) adalah beracun dan menyebabkan kulit terbakar pada kontak. ventilasi yang baik diperlukan.

Pastikan ruang kerja adalah murah hati dan menyeluruh ventilasi untuk memungkinkan asap untuk melarikan diri. respirator cartridge uap tidak efektif terhadap asap metanol. Sebuah sistem suplai udara (SCBA — Self-Contained Breathing Apparatus) memberikan perlindungan yang lebih baik terhadap uap metanol.

Biodiesel dan Karet Parts

Berjalan pada 100% biodiesel untuk waktu yang lebih lama dapat menyebabkan komplikasi ke bagian karet dibasahi (pompa, selang, O-cincin) dari mesin. Penggantian oleh bagian-bagian baja atau karet tugas berat dapat menghilangkan masalah ini. Atau Anda dapat mencampur approx. 25% konvensional (fosil) solar ke biodiesel untuk mencegah komplikasi.

Biodiesel

Biodiesel, seperti rapeseed methyl ester (RME) adalah bahan bakar terbarukan dan biodegradable. Biodiesel memiliki beberapa keunggulan bila dibandingkan dengan minyak sayur langsung (SVO). Hal ini tidak memerlukan konversi mesin atau sistem bahan bakar modifikasi untuk menjalankan biodiesel pada mesin diesel konvensional. Biodiesel biasanya ditambahkan ke petrodiesel dijual pompa hari ini untuk meningkatkan pelumasan murni Diesel sulfur ultra-rendah (ULSD), Yang menguntungkan karena Biodiesel memiliki hampir tidak ada kandungan sulfur.