バイオディーゼル生産 & バイオディーゼル変換

あなたがバイオディーゼルを作るとき、遅い反応速度論と貧弱な物質移動は、あなたのバイオディーゼルプラントの容量だけでなく、あなたのバイオディーゼルの収量と品質を低下させています。ヒールシャー超音波反応器は、エステル交換速度を大幅に改善します。したがって、バイオディーゼル処理に必要なメタノールの過剰量が少なく、触媒が少なくて済みます。

バイオディーゼルは、一般的に、エネルギー入力として熱と機械的混合を使用してバッチ反応器で製造されます。超音波キャビテーション混合は、商業バイオディーゼル処理においてより良い混合を達成するための効果的な代替手段です。超音波キャビテーションは、工業用バイオディーゼルエステル交換に必要な活性化エネルギーを提供します。

バイオディーゼルの超音波改良されたエステル交換

バイオディーゼル生産は、典型的には、トリグリセリド(植物油、動物性脂肪、使用済み食用油など)が触媒の存在下でアルコール(メタノールなど)と反応してバイオディーゼル(脂肪酸メチルエステル)およびグリセロールを生成するエステル交換と呼ばれる化学反応を伴う。超音波反応器は、いくつかの方法でエステル交換プロセスを強化するために使用することができ、いくつかの利点をもたらします。

• 改善された混合: 超音波は、激しく崩壊するキャビテーション気泡を生成し、反応混合物の激しい混合と攪拌を引き起こす可能性があります。これにより、反応物と触媒との間の接触が改善され、エステル交換がより迅速で完全なものになります。
• 加速反応速度論: 超音波によって生成される高エネルギー条件は、反応を活性化し、反応速度を増加させ、特定の変換レベルに到達するために必要な反応時間を短縮することができます。これにより、歩留まりが向上し、コストが削減されます。
• 触媒使用量の削減: 超音波反応器は、反応のためのより活性な部位を提供することにより、触媒使用の効率を向上させることができる。これは、同じレベルの変換を達成するために必要な触媒が少なくて済むことを意味し、コストと環境への影響を削減します。
• 製品品質の向上: 超音波反応器は、遊離脂肪酸含有量が低く、純度が高く、低温流動性が良好なバイオディーゼルを製造することができます。これは、混合が改善され、反応速度が速くなるため、不要な副産物や不純物の形成が最小限に抑えられるためです。

超音波バイオディーゼル処理のこれらの利点は、超音波反応器の使用がバイオディーゼルエステル交換の効率、速度、および品質を大幅に向上させるため、超音波反応器のセットアップの使用を非常に経済的にします。これは要約すると、超音波処理がエステル交換をより経済的および環境的に持続可能なプロセスに変えることを意味します。

従来のバイオディーゼル混合の問題点: 従来のバッチ処理におけるエステル化反応は時間がかかりがちで、グリセリンの相分離には時間がかかり、5時間以上かかることも少なくありません。
 
超音波反応器は、バイオディーゼルプロセスを加速すると同時に、バイオディーゼルの収量と品質を低い処理コストで向上させるのに役立ちます。
 

工業用グレードの超音波装置UIP2000hdT インラインバイオディーゼルエステルフィケーションおよびエステル交換用のフローセルFC2T500k付き。

超音波バイオディーゼルエステル交換の利点

バイオディーゼル生産のための超音波

バイオディーゼルは、多くの場合、バッチ反応器で製造されます。超音波バイオディーゼル変換は、連続的なインライン処理を可能にします。超音波処理は、99%を超えるバイオディーゼル収率を達成することができます。超音波反応器は、従来の1時間から4時間のバッチ処理から処理時間を30秒未満に短縮します。さらに重要なことに、超音波処理は、分離時間を5時間から10時間(従来の攪拌を使用)から60分未満に短縮します。超音波処理はまた、キャビテーションの存在下での化学活性の増加により、必要な触媒の量を最大50%まで減少させるのを助けます。超音波処理を使用すると、必要な過剰なメタノールの量も減少します。別の利点は、結果として得られるグリセリンの純度の増加です。
 
超音波バイオディーゼル生産ステップバイステップ:

1. 植物油または動物性脂肪は、メタノール(メチルエステルを作る)またはエタノール(エチルエステルの場合)とナトリウムまたはカリウムメトキシドまたは水酸化物と混合されています
2. 混合物は、例えば45〜65°Cの温度に加熱されます
3. 加熱された混合物は、5〜15秒間インラインで超音波処理されます
4. グリセリンは脱落するか、遠心分離機を使用して分離されます
5. 変換されたバイオディーゼルは水で洗浄されます

 
最も一般的には、超音波処理は、フィードポンプとフローセルの隣にある調整可能な背圧バルブを使用して、高圧(1〜3bar、ゲージ圧)で行われます。

工業用バイオディーゼル変換は、多くの超音波エネルギーを必要としません。実際のエネルギー要件は、UIP1000hdTなどの1kW超音波プロセッサなどを使用して、ベンチトップスケールで決定できます。このようなベンチトップ試験のすべての結果は、直線的に問題なくスケールアップできます。必要に応じて、ATEX認定の超音波装置を利用できます。 UIP1000-EXDの.

ヒールシャーは、世界中で工業用超音波バイオディーゼル処理装置を供給しています。単一のデバイスあたり最大16kWの電力の超音波プロセッサを使用すると、バイオディーゼルプラントのサイズや処理能力に制限はありません。

超音波バイオディーゼル製造のコスト

超音波処理は、商業バイオディーゼル生産における反応速度と変換率を高めるための効果的な手段です。超音波加工コストは、主に超音波装置への投資、光熱費、メンテナンスに起因します。の優れたエネルギー効率 ヒールシャー超音波装置は、光熱費を削減し、これによりこのプロセスをさらに環境に優しいものにするのに役立ちます。超音波処理の結果として生じるコストは、商業規模で使用する場合、リットルあたり0.1ctから1.0ct(0.4ctから1.9ct /ガロン)の間で変動します。
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超音波混合は、バイオディーゼル製造における比エネルギー消費を削減し、流体力学磁気混合および高せん断ミキサーよりもはるかに優れています。

小規模超音波バイオディーゼルのセットアップ

超音波処理は、あらゆる規模で油をバイオディーゼルに変換するために使用できます。下の写真は、60〜70L(16〜19ガロン)の処理のための小規模セットアップを示しています。これは、初期調査とプロセス実証の一般的なセットアップです。

超音波エステル化およびエステル交換は、バッチまたは連続インラインプロセスとして実行できます。 このチャートは、バイオディーゼル変換のための超音波バッチプロセスを示しています。

• 1つの超音波装置(例えば、UIP500hdTまたはUIP1000hdT)ブースター、ソノトロードおよびフローセル付き
• 電力とエネルギーを計測するためのパワーメーター
• 80L処理タンク(プラスチック、HDPEなど)
• 発熱体(1〜2kW)
• 10L触媒プレミックスタンク(プラスチック、HDPEなど)
• 触媒プレミキサー(スターラー)
• ポンプ(遠心分離機、モノラル、ギア)1〜3 bargで約10〜20L / min
• フローセル内の圧力を調整するための背圧バルブ
• 送り圧力を測定するための圧力計

優れたバイオディーゼル処理のための超音波反応器

ヒールシャー超音波は、高性能の超音波プロセッサと反応器を提供し、バイオディーゼルの歩留まりを向上させ、バイオディーゼルの品質を向上させ、処理時間を短縮し、生産コストを削減します。

バイオディーゼルエステル交換のための中小規模超音波反応器

最大9トン/時(2900ガロン/時)の中小規模バイオディーゼル生産のために、ヒールシャーはあなたにUIP500hdT(500ワット)、UIP1000hdT(1000ワット)、UIP1500hdT(1500ワット)、およびUIP2000hdT(2000ワット)を超音波高せん断ミキサーとして提供しています信頼性と効率的なインラインバイオディーゼル処理のためのフロースルーリアクター付き。これらの4つの超音波反応器は非常にコンパクトで、統合や後付けが容易です。過酷な環境でのヘビーデューティーな操作用に設計されています。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。

超ハイスループットの産業用バイオディーゼル反応器

工業処理バイオディーゼル生産プラントのためにヒールシャーはUIP4000hdT(4kW)、UIP6000hdT(6kW)、10000(10kW)、およびUIP16000hdT(16kW)超音波ホモジナイザーを提供しています!これらの超音波プロセッサは、高流量の連続処理用に設計されています。UIP4000hdT、UIP6000hdT、およびUIP10000は、標準的な海上貨物コンテナに統合できます。また、4つのプロセッサモデルすべてがステンレス製のキャビネットに入っています。直立設置は最小限のスペースで済みます。以下に、一般的な産業用処理速度の推奨セットアップを示します。