Biodiesel aus Alge mat Ultraschall

Algenueleg ass en interessanten nohaltege Grondstoff fir d’Hierstellung vu Biodiesel. En ass eng Alternativ zu verbreete Grondstoffer wéi Soja, Canola a Palm. D’Ultraschallbehandlung verbessert d’Extraktioun vum Ueleg aus den Algenzellen an d’Ëmwandlung a Biodiesel.

Staark synergetesch Effekter kënne beobacht ginn, wann eng enzymatesch Behandlung mat enger Ultraschallbehandlung kombinéiert gëtt. Am Verglach mat traditionellen Uelegsaatkulture liwweren Alge vill méi Ueleg pro Acre. Wärend Soja typescherweis manner wéi 50 Gallonen Ueleg pro Acre produzéiert a Raps manner wéi 130 Gallone pro Acre liwwert, kënnen Alge bis zu 10.000 Gallone pro Acre liwweren. Besonnesch Diatomeen a Gréngalge si gutt Quelle fir d’Produktioun vu Biodiesel.

Wéi aner Planze späicheren Algen Energie a Form vu Lipiden. Et gi verschidde Methode fir d’Ueleger ze extrahéieren, wéi Pressen, Wäsche mam Léisungsmëttel Hexan an Ultraschallextraktioun.

Ultraschallextraktioun vun Algenueleg

Eng intensiv Ultraschallbehandlung vu Flëssegkeeten erzeugt Schallwellen, déi sech an de flëssege Medie verbreeden an ofwiesselnd Héichdrock- an Déifdrockzyklen ervirruffen. Wärend dem Déifdrockzyklus entstinn duerch déi héich Intensitéit kleng Vakuumblosen an der Flëssegkeet. Wann d’Blosen eng bestëmmte Gréisst erreechen, fale se wärend engem Héichdrockzyklus hefteg zesummen. Dëst gëtt Kavitatioun genannt. Bei der Implosioun entsti lokal ganz héich Drécker a Flëssegkeetsstrale mat héijer Vitess. Déi doraus entstoend Schéierkräfte briechen d’Zellstruktur mechanesch op a verbesseren de Stofftransport. Dësen Effekt ënnerstëtzt d’Extraktioun vu Lipiden aus Algen.

3x UIP1000hdT Ultraschallapparater fir eng héich effizient Transesterifikatioun vu Biodiesel mat Algenueleg

D’Mësche mat Ultraschall verbessert den Ëmwandlungstaux bei Biodiesel, erhéicht d’Ausbezuelung a spuert iwwerschëssegt Methanol a Katalysator. D’Bild weist d’Installatioun vun 3x UIP1000hdT (jeeweils 1kW) an enger Biodieselanlag.

Ultraschallextraktioun vu Planzematerial – 30 Liter pro Charge – UIP2000hdT

An dësem Videotutorial erkläre mir Iech déi wëssenschaftlech Grondlagen dovun, wéi Ultraschallreaktore fir Biodiesel d'Biodieselproduktioun däitlech verbesseren. Hielscher Ultraschallreaktore fir Biodiesel hunn sech als leeschtungsstaarkt Mëttel fir d'Verbesserung vum Biodieselproduktiounsprozess etabléiert. An dësem Tutorial erkläre mir hire Funktiounsprinzip a weise verschidden Ultraschallkonfiguratioune fir all Produktiounsgréisst. Verbessert d'Effizienz an d'Wirtschaftlechkeet vun Ärer Biodieselproduktioun an erreecht méi héich Ausbezuelunge vun héichwäertegem Biodiesel duerch eng séier Ëmsetzung. Gläichzäiteg erlaben Ultraschallreaktore fir Biodiesel d'Benotze vun Ueleger vu gerénger Qualitéit, wéi gebrauchte Planzenueleger oder verbrauchte Kachfetter, an hëllefen, Methanol a Katalysator ze spueren. Domat droe si zu enger ëmweltfrëndlecher an nohalteger Biodieselproduktioun bäi.

D’Tabell hei drënner weist den typesche Leeschtungsbedarf fir verschidde Volumestréim. Den Ultraschallsystem gëtt am Allgemengen inline integréiert. Den Ultraschallreakter kann einfach an existéierend Anlagen nogerëscht ginn, fir d’Extraktioun aus Algen ze verbesseren.

Duerchflossrate	Leeschtung
20 – 100L/hr	1kW
80 – 400L/hr	4x1kW
0,3 – 1,5m³/hr	4x4kW
2 – 10m³/hr	6x16kW
20 – 100m³/hr	62x16kW

Virbereedung mat Ultraschall fir d’Kalpressung vun Algenueleg

Besonnesch fir d’Pressen ass eng gutt Kontroll vum Zellopschloss néideg, fir eng ongehënnert Fräisetzung vun allen intrazelluläre Produkter, dorënner Zellreschter, oder eng Denaturéierung vum Produkt ze vermeiden. Duerch d’Opbrieche vun der Zellstruktur kënne méi Lipiden, déi an den Zelle gespäichert sinn, duerch d’Uleeë vun Drock vu bausse fräigesat ginn.

Ultraschallgestëtzte Léisungsmëttelextraktioun vun Algenueleg

D’Héichdrockzykle vun den Ultraschallwellen ënnerstëtzen d’Diffusioun vu Léisungsmëttelen, wéi Hexan, an d’Zellstruktur. Well Ultraschall d’Zellwand duerch d’Schéierkräfte vun der Kavitatioun mechanesch opbrécht, erliichtert en den Iwwergang vu Lipiden aus der Zell an d’Léisungsmëttel. Nodeems sech den Ueleg am Hexan opgeléist huet, gëtt d’Pulp/den Tissu erausgefiltert. D’Léisung gëtt destilléiert, fir den Ueleg vum Hexan ze trennen. Fir d’Ultraschallbehandlung vu brennbare Flëssegkeeten oder Léisungsmëttelen a geféierlechen Ëmfeld bitt Hielscher FM- an ATEX-zertifizéiert Ultraschallsystemer un, wéi den UIP1000-Exd.
D’Ultraschallbehandlung erliichtert d’Ernte vun Algen. Liest méi iwwer d’Algenernte mat Ultraschall!

Ultraschallgestëtzten enzymatesch Extraktioun vun Algenueleg

Staark synergetesch Effekter kënne beobacht ginn, wann eng enzymatesch Behandlung mat enger Ultraschallbehandlung kombinéiert gëtt. D’Kavitatioun hëlleft den Enzymen, an den Tissu anzedréngen, wat zu enger méi séierer Extraktioun a méi héijen Ausbezuelunge féiert. An dësem Fall déngt Waasser als Léisungsmëttel, an d’Enzyme bauen d’Zellwänn of.
Erfuert méi iwwer d’Extraktioun vun Algenueleg mat Ultraschall!
Klickt hei, fir méi iwwer d’Ultraschallbehandlung bei der Hierstellung vu Biodiesel ze liesen!

Veraarbechtung vun Algenueleg mat Ultraschall vum Pilotmoossstaf bis zur Produktioun

Mir recommandéiere Versich am Pilotmoossstaf, z. B. mat 1kW-Systemer. Dës weisen déi allgemeng Effekter an d’Verbesserung fir Äre spezifesche Prozessstroum. All Resultater kënne linear op grouss Prozessstréim eropskaléiert ginn. Mir diskutéiere gär Äre Prozess mat Iech a recommandéiere weider Schrëtt.
E risege Virdeel vum Mësche vu Biodiesel mat Ultraschall ass d’Energieeffizienz vun dësem Prozess. Liest méi iwwer d’Energieerspuernisser, déi mat Ultraschallreaktere fir Biodiesel erreecht ginn!

Prozessdiagramm, dat de Biodieselprozess am kontinuéierlechen Duerchflossbetrib weist. Ultraschall kann d'Esterifikatioun an d'Transesterifikatioun wesentlech verbesseren.

D’Esterifikatioun an d’Transesterifikatioun mat Ultraschall kënnen als Chargeprozess oder als kontinuéierlechen Inline-Prozess duerchgefouert ginn. D’Diagramm weist den Ultraschall-Inline-Prozess fir d’Transesterifikatioun vu Biodiesel (FAME).

Hielscher Ultraschallreakter fir d'Transesterifikatioun vu Biodiesel mat iwwerleeëner Prozesseffizienz

Industriellen Ultraschallsystem mat Duerchflosszell fir d’Inline-Esterifikatioun an -Transesterifikatioun vu Biodiesel.

Mëttelgrouss a grouss Ultraschallapparater fir d’industriell Produktioun vu Biodiesel

Hielscher Ultrasonics liwwert mëttelgrouss souwéi grouss industriell Ultraschallprozessoren an Industriequalitéit fir déi effizient Produktioun vu Biodiesel a jiddwer Volumen. All Systemer kënne benotzt ginn, fir d’Transesterifikatioun vun all Zort vu Grondstoffer ze verbesseren, dorënner Algenueleg, planzlech Ueleger, Déierefetter, Offallueleger asw.
Well de Portfolio vun Hielscher Ultraschallsystemer fir all Produktiounskapazitéit ëmfaasst, kënne mir déi ideal Léisung souwuel fir kleng Produzente wéi och fir grouss Entreprisen ubidden. D’Ëmwandlung a Biodiesel mat Ultraschall kann als Chargeprozess oder als kontinuéierlechen Inline-Prozess duerchgefouert ginn. D’Installatioun an de Betrib sinn einfach, sécher a liwweren zouverlässeg héich Produktiounsmengen a Biodiesel vu besonnesch héijer Qualitéit.
Hei drënner fannt Dir recommandéiert Reakterkonfiguratioune fir eng Rei vu Produktiounsraten.

	ton/hr	gal/hr
1x UIP500hdT	0,25 bis 0,5	80 bis 160
1x UIP1000hdT	0,5 bis 1,0	160 bis 320
1x UIP1500hdT	0,75 bis 1,5	240 bis 480
2x UIP1000hdT	1,0 bis 2,0	320 bis 640
2x UIP1500hdT	1,5 bis 3,0	480 bis 960
4x UIP1500hdT	3,0 bis 6,0	960 bis 1920
6x UIP1500hdT	4,5 bis 9,0	1440 bis 2880

Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!

Ultraschallhomogenisatore mat héije Schéierkräfte ginn an der Veraarbechtung am Labo, mat Dëschapparater, am Pilotmoossstaf an an der Industrie agesat.

Hielscher Ultrasonics stellt héich performant Ultraschallhomogenisatore fir Mëschuwendungen, Dispersioun, Emulgéierung an Extraktioun am Labo-, Pilot- an Industriemoossstaf hier.

Literatur / Referenzen

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.