ბიოდიზელი წყალმცენარეებისგან ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით
წყალმცენარეების ზეთი ბიოდიზელის წარმოებისთვის საინტერესო მდგრადი ნედლეულია. ის ისეთი გავრცელებული ნედლეულის ალტერნატივაა, როგორიცაა სოიო, რაფსი და პალმა. ულტრაბგერითი დამუშავება აუმჯობესებს წყალმცენარეების უჯრედებიდან ზეთის ექსტრაქციას და მის ბიოდიზელად გარდაქმნას.
ტრადიციულ ზეთოვან კულტურებთან შედარებით, წყალმცენარეები აკრზე ბევრად მეტ ზეთს იძლევა. სოიო, როგორც წესი, აკრზე 50 გალონზე ნაკლებ ზეთს იძლევა, ხოლო რაფსი – აკრზე 130 გალონზე ნაკლებს; წყალმცენარეებისგან კი აკრზე 10,000 გალონამდე ზეთის მიღებაა შესაძლებელი. განსაკუთრებით დიატომები და მწვანე წყალმცენარეები ბიოდიზელის წარმოებისთვის კარგი წყაროებია.
სხვა მცენარეების მსგავსად, წყალმცენარეები ენერგიას ლიპიდების სახით ინახავს. ზეთების ამოსაღებად არსებობს სხვადასხვა მეთოდი, როგორიცაა დაწნევა, ჰექსანის გამხსნელით რეცხვა და ულტრაბგერითი ექსტრაქცია.
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
სითხეების ინტენსიური ულტრაბგერითი დამუშავება ქმნის ბგერით ტალღებს, რომლებიც ვრცელდება თხევად გარემოში და წარმოქმნის მაღალი და დაბალი წნევის მონაცვლე ციკლებს. დაბალი წნევის ციკლის დროს სითხეში წარმოიქმნება მცირე ვაკუუმური ბუშტუკები. როდესაც ბუშტუკები გარკვეულ ზომას აღწევს, მაღალი წნევის ციკლის დროს ისინი მკვეთრად კოლაფსირდება. ამას კავიტაცია ეწოდება. იმპლოზიის დროს ადგილობრივად წარმოიქმნება ძალიან მაღალი წნევა და სითხის მაღალსიჩქარიანი ჭავლები. შედეგად წარმოქმნილი ძვრის ძალები მექანიკურად არღვევს უჯრედის სტრუქტურას და აუმჯობესებს ნივთიერებათა გადატანას. ეს ეფექტი ხელს უწყობს წყალმცენარეებიდან ლიპიდების ექსტრაქციას.
ულტრაბგერითი შერევა აუმჯობესებს ბიოდიზელად გარდაქმნის სიჩქარეს, ზრდის გამოსავლიანობას და ამცირებს მეთანოლისა და კატალიზატორის ჭარბ ხარჯვას. სურათზე ნაჩვენებია ბიოდიზელის ქარხანაში დამონტაჟებული 3x UIP1000hdT (თითოეული 1kW).
ქვემოთ მოცემული ცხრილი აჩვენებს ტიპურ სიმძლავრის მოთხოვნებს სხვადასხვა მოცულობითი ხარჯებისთვის. ულტრაბგერითი სისტემა, როგორც წესი, ინლაინ რეჟიმშია ინტეგრირებული. ულტრაბგერითი რეაქტორი მარტივად შეიძლება დაინერგოს არსებულ ობიექტებში, რაც აუმჯობესებს წყალმცენარეების ექსტრაქციას.
|
მოცულობითი ხარჯი
|
სიმძლავრე
|
|---|---|
|
20 – 100L/სთ
|
|
|
80 – 400L/სთ
|
|
|
0,3 – 1,5m³/hr
|
|
|
2 – 10m³/hr
|
|
|
20 – 100m³/hr
|
წყალმცენარეების ზეთის ცივი დაწნევისთვის ულტრაბგერითი მომზადება
განსაკუთრებით დაწნევისას საჭიროა უჯრედების დაშლის სათანადო კონტროლი, რათა თავიდან იქნეს აცილებული ყველა უჯრედშიდა პროდუქტის, მათ შორის უჯრედული ნამსხვრევების, შეუზღუდავი გამოთავისუფლება ან პროდუქტის დენატურაცია. უჯრედის სტრუქტურის დარღვევის შედეგად გარე წნევის გამოყენებით შესაძლებელია უჯრედებში შენახული ლიპიდების უფრო დიდი რაოდენობით გამოთავისუფლება.
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი გამხსნელური ექსტრაქცია
ულტრაბგერითი ტალღების მაღალი წნევის ციკლები ხელს უწყობს გამხსნელების, მაგალითად ჰექსანის, დიფუზიას უჯრედის სტრუქტურაში. ვინაიდან ულტრაბგერა კავიტაციით წარმოქმნილი ძვრის ძალებით მექანიკურად არღვევს უჯრედის კედელს, ის აადვილებს ლიპიდების გადატანას უჯრედიდან გამხსნელში. ზეთის ჰექსანში გახსნის შემდეგ ბიომასა/ქსოვილი იფილტრება და სცილდება ხსნარს. ხსნარი დისტილდება ზეთის ჰექსანისგან გამოსაყოფად. სახიფათო გარემოში აალებადი სითხეების ან გამხსნელების ულტრაბგერითი დამუშავებისთვის Hielscher გთავაზობთ FM და ATEX სერტიფიცირებულ ულტრაბგერით სისტემებს, როგორიცაა UIP1000-Exd.
ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს წყალმცენარეების მოსავლის აღებას. გაიგეთ მეტი ულტრაბგერის გამოყენებით წყალმცენარეების მოსავლის აღების შესახებ!
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი ფერმენტული ექსტრაქცია
ძლიერი სინერგიული ეფექტები შეინიშნება ფერმენტული დამუშავების ულტრაბგერით დამუშავებასთან კომბინაციისას. კავიტაცია ეხმარება ფერმენტებს ქსოვილში შეღწევაში, რაც აჩქარებს ექსტრაქციას და ზრდის გამოსავლიანობას. ამ შემთხვევაში წყალი მოქმედებს როგორც გამხსნელი, ხოლო ფერმენტები შლის უჯრედის კედლებს.
გაიგეთ მეტი წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შესახებ!
დააწკაპუნეთ აქ, რათა გაიგოთ მეტი ულტრაბგერითი დამუშავების შესახებ ბიოდიზელის წარმოებაში!
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი დამუშავება საცდელი მასშტაბიდან წარმოებამდე
გირჩევთ საპილოტე მასშტაბის ცდების ჩატარებას, მაგალითად, 1kW სისტემების გამოყენებით. ეს გამოავლენს ზოგად ეფექტებსა და გაუმჯობესებას თქვენი კონკრეტული პროცესის ნაკადისთვის. ყველა შედეგის წრფივი მასშტაბირება შესაძლებელია უფრო დიდი ტექნოლოგიური ნაკადებისთვის. სიამოვნებით განვიხილავთ თქვენს პროცესს თქვენთან ერთად და გირჩევთ შემდგომ ნაბიჯებს.
ულტრაბგერითი ბიოდიზელის შერევის უზარმაზარი უპირატესობა არის ამ პროცესის ენერგოეფექტურობა. გაიგეთ მეტი ულტრაბგერითი ბიოდიზელის რეაქტორებით მიღწეული ენერგიის დაზოგვის შესახებ!
ულტრაბგერითი ესტერიფიკაცია და ტრანსესტერიფიკაცია შეიძლება ჩატარდეს პარტიულად ან უწყვეტი ინლაინ პროცესის სახით. დიაგრამა აჩვენებს ულტრაბგერით ინლაინ პროცესს ბიოდიზელის (FAME) ტრანსესტერიფიკაციისთვის.
ულტრაბგერითი სამრეწველო სისტემა ნაკადის კამერით ინლაინ ბიოდიზელის ესტერიფიკაციისა და ტრანსესტერიფიკაციისთვის.
საშუალო და დიდი მასშტაბის ულტრაბგერითი დანადგარები სამრეწველო ბიოდიზელის წარმოებისთვის
Hielscher Ultrasonics აწვდის სამრეწველო კლასის საშუალო და დიდი მასშტაბის ულტრაბგერით პროცესორებს ბიოდიზელის ნებისმიერი მოცულობით ეფექტური წარმოებისთვის. ყველა სისტემა შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ნებისმიერი სახის ნედლეულის, მათ შორის წყალმცენარეების ზეთის, მცენარეული ზეთების, ცხოველური ცხიმების, ნარჩენი ზეთებისა და სხვათა ტრანსესტერიფიკაციის გასაუმჯობესებლად.
ვინაიდან Hielscher-ის პორტფელი მოიცავს ნებისმიერი საწარმოო სიმძლავრისთვის განკუთვნილ ულტრაბგერით სისტემებს, შეგვიძლია იდეალური გადაწყვეტა შევთავაზოთ როგორც მცირე მწარმოებლებს, ისე დიდ კომპანიებს. ბიოდიზელად ულტრაბგერითი გარდაქმნა შეიძლება განხორციელდეს როგორც პერიოდული, ისე უწყვეტი ნაკადური პროცესის სახით. მონტაჟი და ექსპლუატაცია მარტივი და უსაფრთხოა და საიმედოდ უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის ბიოდიზელის დიდ გამოსავალს.
ქვემოთ იპოვით რეკომენდებულ რეაქტორების კონფიგურაციებს წარმოების სიჩქარეების დიაპაზონისთვის.
|
ტონა/სთ
|
გალ/სთ
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0,25-დან 0,5-მდე
|
80-დან 160-მდე
|
| 1x UIP1000hdT |
0,5-დან 1,0-მდე
|
160-დან 320-მდე
|
| 1x UIP1500hdT |
0,75-დან 1,5-მდე
|
240-დან 480-მდე
|
| 2x UIP1000hdT |
1,0-დან 2,0-მდე
|
320-დან 640-მდე
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5-დან 3,0-მდე
|
480-დან 960-მდე
|
| 4x UIP1500hdT |
3,0-დან 6,0-მდე
|
960-დან 1920-მდე
|
| 6x UIP1500hdT |
4,5-დან 9,0-მდე
|
1440-დან 2880-მდე
|
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს შერევის აპლიკაციებისთვის, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საცდელ და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / წყაროები
- 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.
- 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. Ultrason Sonochem. 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).
- Nieves-Soto, M., Oscar M. Hernández-Calderón, C. A. Guerrero-Fajardo, M. A. Sánchez-Castillo, T. Viveros-García and I. Contreras-Andrade (2012): Biodiesel Current Technology: Ultrasonic Process a Realistic Industrial Application. InTechOpen 2012.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული მასშტაბიდან სამრეწველო მასშტაბამდე.