ბიოდიზელი წყალმცენარეებიდან ულტრაბგერითი გამოყენებით
წყალმცენარეების ზეთი საინტერესო მდგრადი საკვებია ბიოდიზელის წარმოებისთვის. ეს არის პოპულარული საკვების ალტერნატივა, როგორიცაა სოიო, კანოლა და პალმა. ულტრაბგერითი აუმჯობესებს ზეთის მოპოვებას წყალმცენარეების უჯრედებიდან და გარდაქმნას ბიოდიზელზე.
ტრადიციულ ზეთოვან კულტურებთან შედარებით, წყალმცენარეები გაცილებით მეტ ზეთს იძლევა ჰექტარზე. მიუხედავად იმისა, რომ სოიო ჩვეულებრივ აწარმოებს 50 გალონზე ნაკლებ ზეთს ჰექტარზე და რაფსის თესლი გამოიმუშავებს 130 გალონზე ნაკლებს ჰექტარზე, წყალმცენარეებს შეუძლიათ 10,000 გალონამდე გამომუშავება ჰექტარზე. კერძოდ, დიატომები და მწვანე წყალმცენარეები კარგი წყაროა ბიოდიზელის წარმოებისთვის.
სხვა მცენარეების მსგავსად, წყალმცენარეები ინახავს ენერგიას ლიპიდების სახით. არსებობს ზეთების მოპოვების სხვადასხვა მეთოდი, როგორიცაა წნეხი, ჰექსანის გამხსნელი რეცხვა და ულტრაბგერითი მოპოვება.
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი მოპოვება
სითხეების ინტენსიური სონიკა წარმოქმნის ხმის ტალღებს, რომლებიც ვრცელდება თხევად მედიაში, რის შედეგადაც ხდება მაღალი წნევის და დაბალი წნევის ციკლების მონაცვლეობა. დაბალი წნევის ციკლის დროს სითხეში იქმნება მაღალი ინტენსივობის მცირე ვაკუუმის ბუშტები. როდესაც ბუშტები გარკვეულ ზომას მიაღწევენ, ისინი ძლიერად იშლება მაღალი წნევის ციკლის დროს. ამას კავიტაცია ჰქვია. აფეთქების დროს ადგილობრივად წარმოიქმნება ძალიან მაღალი წნევა და მაღალი სიჩქარით თხევადი ჭავლები. შედეგად მიღებული ათვლის ძალები არღვევს უჯრედის სტრუქტურას მექანიკურად და აუმჯობესებს მასალის გადაცემას. ეს ეფექტი ხელს უწყობს ლიპიდების მოპოვებას წყალმცენარეებიდან.
ულტრაბგერითი შერევა აუმჯობესებს ბიოდიზელის კონვერტაციის სიჩქარეს, ზრდის მოსავლიანობას და ზოგავს ჭარბ მეთანოლს და კატალიზატორს. სურათზე ნაჩვენებია 3x UIP1000hdT (თითოეული 1კვტ) ინსტალაცია ბიოდიზელის ქარხანაში.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს სიმძლავრის ტიპურ მოთხოვნებს სხვადასხვა მოცულობის ნაკადებისთვის. ულტრაბგერითი სისტემა ზოგადად ინტეგრირებულია. ულტრაბგერითი რეაქტორის ადვილად გადაკეთება შესაძლებელია არსებულ ობიექტებში, რაც აუმჯობესებს წყალმცენარეების მოპოვებას.
|
Დინების სიჩქარე
|
Ძალა
|
|---|---|
|
20 – 100ლ/სთ
|
|
|
80 – 400ლ/სთ
|
|
|
0.3 – 1.5 მ³/სთ
|
|
|
2 – 10 მ³/სთ
|
|
|
20 – 100 მ³/სთ
|
წყალმცენარეების ზეთის ცივი დაწნეხვისთვის ულტრაბგერითი მომზადება
კერძოდ, დაჭერის მიზნით, საჭიროა უჯრედების დაშლის კარგი კონტროლი, რათა თავიდან იქნას აცილებული ყველა უჯრედშიდა პროდუქტის შეუფერხებელი გამოშვება, მათ შორის უჯრედის ნამსხვრევები, ან პროდუქტის დენატურაცია. უჯრედის სტრუქტურის დარღვევით, უჯრედების შიგნით შენახული მეტი ლიპიდი შეიძლება გამოთავისუფლდეს გარე წნევის გამოყენებით.
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი გამხსნელი მოპოვება
ულტრაბგერითი ტალღების მაღალი წნევის ციკლები ხელს უწყობს გამხსნელების, როგორიცაა ჰექსანის, უჯრედის სტრუქტურაში დიფუზიას. ვინაიდან ულტრაბგერითი არღვევს უჯრედის კედელს მექანიკურად კავიტაციის ათვლის ძალებით, ეს ხელს უწყობს ლიპიდების გადატანას უჯრედიდან გამხსნელში. მას შემდეგ, რაც ზეთი იხსნება ციკლოჰექსანში, რბილობი/ქსოვილი იფილტრება. ხსნარს ახშობენ ზეთის ჰექსანისგან გამოსაყოფად. სახიფათო გარემოში აალებადი სითხეების ან გამხსნელების გახმოვანებისთვის Hielscher გთავაზობთ FM და ATEX სერთიფიცირებულ ულტრაბგერით სისტემებს, როგორიცაა UIP1000-Exd.
წყალმცენარეების ზეთის ულტრაბგერითი ფერმენტული ექსტრაქცია
ძლიერი სინერგიული ეფექტები შეიძლება შეინიშნოს ფერმენტული მკურნალობისა და სონიკაციის კომბინირებისას. კავიტაცია ეხმარება ფერმენტებს ქსოვილში შეღწევაში, რაც იწვევს უფრო სწრაფ ექსტრაქციას და მაღალ მოსავალს. ამ შემთხვევაში წყალი მოქმედებს როგორც გამხსნელი და ფერმენტები ანადგურებენ უჯრედის კედლებს.
ბიოდიზელი წყალმცენარეების ზეთიდან
დააწკაპუნეთ აქ, რომ წაიკითხოთ მეტი ულტრაბგერითი ბიოდიზელის წარმოებაში.
ულტრაბგერითი წყალმცენარეების ზეთის დამუშავება საპილოტე მასშტაბიდან წარმოებამდე
ჩვენ გირჩევთ საპილოტე მასშტაბის ცდებს, მაგ. 1კვტ სისტემების გამოყენებით. ეს აჩვენებს ზოგად ეფექტებს და გაუმჯობესებას თქვენი კონკრეტული პროცესის ნაკადისთვის. ყველა შედეგი შეიძლება გაიზარდოს ხაზოვანი პროცესის დიდ ნაკადამდე. მოხარული ვიქნებით განვიხილოთ თქვენი პროცესი თქვენთან და შემოგთავაზოთ შემდგომი ნაბიჯები.
ულტრაბგერითი ესტერიფიკაცია და ტრანსესტერიფიკაცია შეიძლება განხორციელდეს როგორც სერიის ან უწყვეტი შიდა პროცესი. დიაგრამა გვიჩვენებს ბიოდიზელის (FAME) ტრანსესტერფიკაციის ულტრაბგერითი შიდა პროცესს.
ულტრაბგერითი სამრეწველო სისტემა ნაკადის უჯრედით შიდა ბიოდიზელის ესტერფიკაციისა და ტრანსესტერიფიკაციისთვის.
საშუალო ზომის და დიდი ზომის ულტრაბგერითი სამრეწველო ბიოდიზელის წარმოებისთვის
Hielscher Ultrasonics აწვდის სამრეწველო კლასის საშუალო ზომის, ასევე ფართომასშტაბიანი სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორებს ბიოდიზელის ნებისმიერი მოცულობის ეფექტური წარმოებისთვის. ყველა სისტემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი სახის საკვების ტრანსესტერიფიკაციის გასაუმჯობესებლად, მათ შორის წყალმცენარეების ზეთი, მცენარეული ზეთები, ცხოველური ცხიმები, ნარჩენი ზეთები და ა.შ.
ვინაიდან Hielscher პორტფოლიო მოიცავს ულტრაბგერითი სისტემებს ნებისმიერი წარმოების სიმძლავრისთვის, ჩვენ შეგვიძლია შემოგთავაზოთ იდეალური გადაწყვეტა როგორც მცირე მწარმოებლებისთვის, ასევე მსხვილი კომპანიებისთვის. ულტრაბგერითი ბიოდიზელის კონვერტაცია შეიძლება განხორციელდეს როგორც პარტიული ან უწყვეტი შიდა პროცესი. ინსტალაცია და ექსპლუატაცია მარტივია, უსაფრთხოა და იძლევა უმაღლესი ბიოდიზელის ხარისხის საიმედოდ მაღალ შედეგებს.
ქვემოთ თქვენ იხილავთ რეაქტორის რეკომენდებულ კონფიგურაციას წარმოების სიჩქარის სპექტრისთვის.
|
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 წლამდე
|
| 6x UIP1500hdT |
4.5-დან 9.0-მდე
|
1440-დან 2880 წლამდე
|
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შერევას აპლიკაციების, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- 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 ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.