Reaktor Ultrasonik untuk Produksi Biodiesel

Reaktor ultrasonik meningkatkan kinetika reaksi kimia dari proses konversi biodiesel. Hal ini mengarah pada transesterifikasi yang lebih cepat, hasil konversi yang lebih tinggi, dan menghemat kelebihan metanol dan katalis. Hielscher membuat reaktor pencampuran ultrasonik untuk produksi biodiesel pada skala apa pun. Reaktor ultrasonik kompak, mudah dipasang dan sangat efisien.

Produksi Biodiesel Meningkat dan Dipercepat dengan Power Ultrasound

Biodiesel adalah bahan bakar terbarukan dan pembakaran bersih yang terbuat dari minyak nabati, lemak hewani, atau limbah minyak goreng. Ini dapat diproduksi melalui reaksi transesterifikasi, yang melibatkan konversi trigliserida menjadi metil ester asam lemak (FAME) menggunakan alkohol dan katalis. Salah satu cara untuk mempercepat reaksi transesterifikasi adalah dengan menggunakan gelombang ultrasonik, yang dapat meningkatkan pencampuran dan perpindahan massa reaktan, serta meningkatkan kerusakan tetesan minyak dan dispersi katalis.
Ultrasonicator tipe probe, juga dikenal sebagai sonotrode, adalah perangkat yang menghasilkan gelombang suara frekuensi tinggi (biasanya dalam kisaran 20 kHz hingga 30 kHz) dengan menggetarkan batang titanium. Gelombang ultrasonik merambat melalui cairan dan menciptakan zona bertekanan tinggi dan bertekanan rendah, menyebabkan gelembung kavitasi terbentuk dan runtuh dengan cepat. Runtuhnya gelembung menghasilkan pemanasan dan pendinginan lokal yang intens, gaya geser tinggi, dan gelombang kejut, yang dapat meningkatkan laju reaksi dan efisiensi proses transesterifikasi.

 

 

Keuntungan dari Produksi Biodiesel Ultrasonik

Keuntungan menggunakan ultrasonicator tipe probe untuk sintesis biodiesel meliputi:

1. Tingkat reaksi lebih cepat: Gelombang ultrasonik dapat meningkatkan perpindahan massa reaktan dan mempercepat reaksi transesterifikasi, mengurangi waktu reaksi dan meningkatkan hasil biodiesel.
2. Hasil dan kemurnian yang lebih tinggi: Proses biodiesel ultrasonik meningkatkan dispersi katalis dan homogenitas campuran reaksi, yang mengarah pada hasil dan kemurnian biodiesel yang lebih tinggi. Dengan menggunakan ultrasonik, Anda dapat menggunakan kualitas bahan baku terendah seperti limbah minyak goreng dan mengubahnya menjadi biodiesel berkualitas tinggi.
3. Konsumsi Energi Lebih Rendah: Penggunaan ultrasonikasi mengurangi energi yang dibutuhkan untuk mencampur dan memanaskan campuran reaksi, serta jumlah katalis yang dibutuhkan, menghasilkan proses yang lebih berkelanjutan dan hemat biaya.
4. Fleksibilitas dan skalabilitas: Ultrasonicator dan reaktor tipe probe Hielscher dapat digunakan untuk produksi biodiesel skala kecil dan besar, dan dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam proses produksi yang ada.

Singkatnya, ini berarti bahwa penggunaan ultrasonicators Hielscher dan reaktor ultrasound untuk sintesis biodiesel menawarkan manfaat yang signifikan dalam hal laju reaksi, hasil, kemurnian, konsumsi energi, dan skalabilitas, menjadikannya teknologi yang menguntungkan untuk produksi bahan bakar terbarukan yang berkelanjutan.

Reaktor Biodiesel Ultrasonik Mengurangi Biaya dan Meningkatkan Hasil Biodiesel

Kelebihan metanol dan katalis merupakan faktor biaya yang signifikan dalam produksi biodiesel. Reaktor ultrasonik Hielscher menggunakan geser kavitasi yang intens untuk pencampuran metanol dengan bahan baku Anda. Ini memberi Anda tetesan metanol yang jauh lebih kecil sehingga meningkatkan pemanfaatan metanol dan katalis. Oleh karena itu, lebih sedikit metanol berlebih dan lebih sedikit katalis yang dibutuhkan. Selain itu, kavitasi mempengaruhi kinetika reaksi, yang mengarah ke transesterifikasi yang lebih cepat dan lebih lengkap.

Penggunaan reaktor ultrasonik untuk produksi biodiesel direkomendasikan untuk kapasitas produksi di atas 0,25 ton biodiesel per jam. Hielscher menawarkan reaktor ultrasonik dengan kapasitas hingga 16 ton/jam (5100 galon/jam) per reaktor. Anda dapat menggabungkan beberapa reaktor agar sesuai dengan kapasitas proses Anda. Anda dapat menambahkan reaktor tambahan nanti saat Anda memperluas kapasitas produksi Anda. Kami akan dengan senang hati merekomendasikan pengaturan reaktor biodiesel yang paling cocok untuk pengaturan pabrik Anda dan untuk kapasitas proses Anda.

Reaktor Biodiesel Ultrasonik Skala Kecil dan Menengah

Untuk sistem produksi biodiesel ukuran kecil dan menengah hingga 9 ton / jam (2900 galon / jam), Hielscher menawarkan UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) atau UIP2000hdT (2000 watt). Keempat reaktor inline ultrasonik ini sangat kompak, mudah diintegrasikan atau retro-fit. Mereka dibuat untuk operasi tugas berat di lingkungan yang keras. Di bawah ini Anda akan menemukan pengaturan reaktor yang direkomendasikan untuk berbagai tingkat produksi.

	ton/jam	galon/jam
1 x UIP500hdT	0.25 untuk 0,5	80 sampai 160
1 x UIP1000hdT	0.5 untuk 1.0	160-320
1 x UIP1500hdT	075-1,5	240-480
1 x UIP2000hdT	1.0-2,0	320-640
2 x UIP1500hdT	1.5-3.0	480-960
2 x UIP2000hdT	2.0 hingga 4.0	640 hingga 1280
4 x UIP1500hdT	3.0 untuk 6.0	960-1920
4 x UIP2000hdT	4 untuk 8	1280 hingga 2560

Reaktor Biodiesel Ultrasonik Industri Skala Penuh

Untuk pabrik produksi biodiesel industri, Hielscher menawarkan UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10000 watt) dan UIP16000hdT (16000 watt). Homogenizer ultrasonik dengan reaktor inline ini dirancang untuk produksi biodiesel yang berkelanjutan pada laju aliran tinggi. Keempat homogenizer ultrasonik tersedia di lemari stainless steel. Instalasi vertikal membutuhkan ruang lantai minimal untuk pemasangan atau retrofit. Di bawah ini Anda menemukan pengaturan yang direkomendasikan untuk tingkat pemrosesan industri yang khas.

	ton/jam	galon/jam
3 x UIP4000hdT	6.0 untuk 12,0	1920-3840
5 x UIP4000hdT	10,0 untuk 20,0	3200-6400
3 x UIP10000hdT	0 30, 15,0 0	4800 untuk 9600
3 x UIP16000hdT	24.0 untuk 48.0	7680 untuk 15360
5 x UIP16000hdT	40.0 untuk 80.0	12800 untuk 25600

Inline Ultrasonik untuk Pencampuran Minyak dan Metanol

Reaktor pencampuran ultrasonik menggantikan agitator tangki dan mixer geser dinamis lainnya. Secara umum, reaktor biodiesel ultrasonik dipasang untuk mencampur dua aliran umpan: minyak dan metanol (dengan katalis). Untuk ini, pra-campuran mentah dipompa melalui reaktor inline ultrasonik, di mana kavitasi ultrasonik mencampur dan mengemulsi kedua reagen dalam waktu 2 hingga 10 detik. Ini adalah proses pencampuran inline. Ketika campuran keluar dari reaktor sel aliran, gliserin akan terpisah oleh gravitasi dalam waktu kurang dari 60 menit. Atau, Anda dapat memasukkan campuran sonicated ke dalam centrifuge setelah beberapa menit waktu reaksi. Pencampuran inline mengurangi jumlah dan volume tangki yang digunakan dibandingkan dengan pemrosesan batch konvensional. Ini meningkatkan pemanfaatan modal.