超音波処理を使用した藻類からのバイオディーゼル

藻類油は、バイオディーゼル製造のための興味深い持続可能な原料です。これは、大豆、キャノーラ、ヤシなどの一般的な原料の代替品です。超音波処理は、藻類細胞からの油の抽出とバイオディーゼルへの変換を改善します。

従来の油糧種子作物と比較して、藻類はエーカーあたりはるかに多くの油を収穫します。大豆は通常、エーカーあたり50ガロン未満の油を生産し、菜種はエーカーあたり130ガロン未満を生成しますが、藻類はエーカーあたり最大10,000ガロンを収穫できます。特に、珪藻類と緑藻類はバイオディーゼルの生産に適した供給源です。

他の植物と同様に、藻類は脂質の形でエネルギーを蓄えます。オイルを抽出するには、プレス、ヘキサン溶剤洗浄、超音波抽出など、さまざまな方法があります。

藻類油の超音波抽出

液体の強烈な超音波処理は、液体媒体に伝播する音波を生成し、その結果、高圧サイクルと低圧サイクルが交互に発生します。低圧サイクルでは、液体中に高強度の小さな真空気泡が発生します。気泡が一定のサイズに達すると、高圧サイクル中に激しく崩壊します。これはキャビテーションと呼ばれます。爆縮時には、非常に高圧で高速の液体ジェットが局所的に生成されます。結果として生じるせん断力は、セル構造を機械的に破壊し、材料の移動を改善します。この効果は、藻類からの脂質の抽出をサポートします。

 
次の表は、さまざまなボリュームフローの一般的な電力要件を示しています。超音波システムは一般的にインラインで統合されています。超音波反応器は、藻類の抽出を改善するために、既存の施設に簡単に後付けすることができます。

藻類油のコールドプレスのための超音波調製

特にプレスの目的では、細胞破片を含むすべての細胞内産物の妨げられない放出や製品の変性を避けるために、細胞破壊の良好な制御が必要です。細胞構造を破壊することで、細胞内に蓄積された脂質を外圧を加えることで、より多くの脂質を放出することができます。

藻類油の超音波溶媒抽出

超音波の高圧サイクルは、ヘキサンなどの溶媒の細胞構造への拡散をサポートします。超音波はキャビテーションせん断力によって細胞壁を機械的に破壊するため、細胞から溶媒への脂質の移動が容易になります。油がシクロヘキサンに溶解した後、パルプ/組織はろ過されます。溶液を蒸留して、ヘキサンから油を分離します。危険な環境での可燃性液体または溶剤の超音波処理のために、ヒールシャーはFMおよびATEX認定の超音波システムを提供しています、例えば UIP1000-Exd.

藻類油の超音波酵素抽出

酵素処理と超音波処理を組み合わせると、強い相乗効果が観察されます。キャビテーションは、酵素が組織に浸透するのを助け、より迅速な抽出とより高い収率をもたらします。この場合、水は溶媒として作用し、酵素は細胞壁を分解します。

藻類油からのバイオディーゼル

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パイロットスケールから生産までの超音波藻類油処理

1kWシステムなどを使用したパイロットスケールの試験をお勧めします。これにより、特定のプロセスストリームの一般的な効果と改善が表示されます。すべての結果は、線形から大規模なプロセスストリームにスケールアップできます。私たちはあなたとあなたのプロセスについて話し合い、さらなるステップをお勧めすることをうれしく思います。

工業用バイオディーゼル生産のための中型および大規模超音波装置

ヒールシャー超音波は、任意の量でバイオディーゼルの効率的な生産のための工業用グレードの中型だけでなく、大規模な工業用超音波プロセッサを供給しています。すべてのシステムは、藻類油、植物油、動物性脂肪、廃油などを含むあらゆる種類の原料のエステル交換を改善するために使用できます。
ヒールシャーのポートフォリオは、任意の生産能力のための超音波システムをカバーしているので、我々は、小規模生産者と大企業の両方に理想的なソリューションを提供することができます。超音波バイオディーゼル変換は、バッチまたは連続インラインプロセスとして操作することができます。設置と操作は簡単で安全で、優れたバイオディーゼル品質の信頼性の高い高出力を提供します。
以下に、さまざまな生産速度で推奨されるリアクターのセットアップを示します。