Biodīzeļdegviela no aļģēm, izmantojot Ultrasonication
Aļģu eļļa ir interesanta ilgtspējīga izejviela biodīzeļdegvielas ražošanai. Tā ir alternatīva populārām izejvielām, piemēram, sojas pupām, rapšiem un palmām. Ultrasonication uzlabo eļļas ieguvi no aļģu šūnām un pārveidošanu par biodīzeļdegvielu.
Salīdzinot ar tradicionālajām eļļas augu sēklām, aļģes dod daudz vairāk eļļas uz akru. Lai gan sojas pupas parasti saražo mazāk nekā 50 galonu eļļas uz akru un rapšu sēklas rada mazāk nekā 130 galonu uz akru, aļģes var dot līdz 10 000 galonu uz akru. Jo īpaši diatomi un zaļās aļģes ir labi avoti biodīzeļdegvielas ražošanai.
Tāpat kā citi augi, aļģes uzglabā enerģiju lipīdu veidā. Eļļu ekstrakcijai ir dažādas metodes, piemēram, presēšana, heksāna šķīdinātāja mazgāšana un ultraskaņas ekstrakcija.
Aļģu eļļas ultraskaņas ekstrakcija
Intensīva šķidrumu apstrāde ar ultraskaņu rada skaņas viļņus, kas izplatās šķidrā vidē, kā rezultātā mainās augstspiediena un zema spiediena cikli. Zema spiediena cikla laikā šķidrumā tiek izveidoti augstas intensitātes mazi vakuuma burbuļi. Kad burbuļi sasniedz noteiktu izmēru, tie vardarbīgi sabrūk augstspiediena cikla laikā. To sauc par kavitāciju. Implosijas laikā ļoti augsts spiediens un ātrgaitas šķidruma strūklas tiek ražotas lokāli. Iegūtie bīdes spēki mehāniski izjauc šūnu struktūru un uzlabo materiāla pārnesi. Šis efekts atbalsta lipīdu ieguvi no aļģēm.
Ultraskaņas sajaukšana uzlabo biodīzeļdegvielas konversijas ātrumu, palielina ražu un ietaupa lieko metanolu un katalizatoru. Attēlā redzama 3x UIP1000hdT (katra 1kW) uzstādīšana biodīzeļdegvielas rūpnīcā.
Zemāk redzamajā tabulā parādītas tipiskās jaudas prasības dažādām tilpuma plūsmām. Ultraskaņas sistēma parasti ir integrēta inline. Ultrasonication reaktoru var viegli modernizēt esošajās iekārtās, uzlabojot aļģu ekstrakciju.
|
Plūsmas ātrums
|
Jauda
|
|---|---|
|
20 – 100L / h
|
|
|
80 – 400L/h
|
|
|
0.3 – 1,5m³ / h
|
|
|
2 – 10m³/h
|
|
|
20 – 100m³/h
|
Ultraskaņas sagatavošana aļģu eļļas aukstai presēšanai
Jo īpaši presēšanas nolūkā ir nepieciešama laba šūnu darbības traucējumu kontrole, lai izvairītos no visu intracelulāro produktu, tostarp šūnu atlieku, netraucētas izdalīšanās vai produkta denaturācijas. Izjaucot šūnu struktūru, vairāk lipīdu, kas glabājas šūnu iekšienē, var atbrīvoties, izmantojot ārējo spiedienu.
Aļģu eļļas ultraskaņas šķīdinātāja ekstrakcija
Ultraskaņas viļņu augsta spiediena cikli atbalsta šķīdinātāju, piemēram, heksāna, difūziju šūnu struktūrā. Tā kā ultraskaņa mehāniski izjauc šūnu sienu ar kavitācijas bīdes spēkiem, tā atvieglo lipīdu pārnešanu no šūnas uz šķīdinātāju. Pēc eļļas izšķīdināšanas cikloheksānā pulpu/audus izfiltrē. Šķīdumu destilē, lai atdalītu eļļu no heksāna. Uzliesmojošu šķidrumu vai šķīdinātāju apstrādei ar ultraskaņu bīstamās vidēs Hielscher piedāvā FM un ATEX sertificētas ultrasonikācijas sistēmas, piemēram, UIP1000-Exd.
Aļģu eļļas ultraskaņas fermentatīvā ekstrakcija
Spēcīgu sinerģisku iedarbību var novērot, kombinējot fermentatīvo ārstēšanu ar ultraskaņu. Kavitācija palīdz fermentiem iekļūt audos, kā rezultātā tiek panākta ātrāka ekstrakcija un augstāka raža. Šajā gadījumā ūdens darbojas kā šķīdinātājs, un fermenti noārda šūnu sienas.
Biodīzeļdegviela no aļģu eļļas
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultrasonication biodīzeļdegvielas ražošanā.
Ultraskaņas aļģu eļļas apstrāde no izmēģinājuma mēroga līdz ražošanai
Mēs iesakām izmēģinājuma mēroga izmēģinājumus, piemēram, izmantojot 1kW sistēmas. Tas parādīs jūsu konkrētās procesa straumes vispārējo ietekmi un uzlabojumus. Visus rezultātus var lineāri palielināt līdz lielām procesa plūsmām. Mēs ar prieku apspriedīsim jūsu procesu ar jums un ieteiksim turpmākos soļus.
Ultraskaņas esterifikāciju un pāresterificēšanu var palaist kā partijas vai nepārtrauktu inline procesu. Diagrammā parādīts ultraskaņas inline process biodīzeļdegvielas (FAME) pāresterificēšanai.
Ultraskaņas rūpnieciskā sistēma ar plūsmas šūnu inline biodīzeļdegvielas esterficēšanai un pāresterificēšanai.
Vidēja izmēra un liela mēroga ultrasonikatori rūpnieciskai biodīzeļdegvielas ražošanai
Hielscher Ultrasonics piegādā rūpnieciskas kvalitātes vidēja izmēra, kā arī liela mēroga rūpnieciskos ultraskaņas procesorus, lai efektīvi ražotu biodīzeļdegvielu jebkurā apjomā. Visu sistēmu var izmantot, lai uzlabotu jebkura veida izejvielu, tostarp aļģu eļļas, augu eļļu, dzīvnieku tauku, atkritumeļļu utt., pāresterificēšanu.
Tā kā Hielscher portfelis aptver ultraskaņas sistēmas jebkurai ražošanas jaudai, mēs varam piedāvāt ideālu risinājumu gan maziem ražotājiem, gan lieliem uzņēmumiem. Ultraskaņas biodīzeļdegvielas pārveidošanu var darbināt kā partiju vai kā nepārtrauktu inline procesu. Uzstādīšana un ekspluatācija ir vienkārša, droša un nodrošina uzticami augstu augstākās biodīzeļdegvielas kvalitātes jaudu.
Zemāk jūs atradīsit ieteicamos reaktora iestatījumus dažādiem ražošanas ātrumiem.
|
tonna/hr
|
gal/hr
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0.25 līdz 0,5
|
80 līdz 160
|
| 1x UIP1000hdT |
0.5 līdz 1,0
|
160 līdz 320
|
| 1x UIP1500hdT |
0.75 līdz 1,5
|
240 līdz 480
|
| 2x UIP1000hdT |
1,0 līdz 2,0
|
320 līdz 640
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5 līdz 3,0
|
480 līdz 960
|
| 4x UIP1500hdT |
no 3,0 līdz 6,0
|
960. līdz 1920. gads
|
| 6x UIP1500hdT |
no 4,5 līdz 9,0
|
1440 līdz 2880
|
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus sajaukšanas lietojumiem, dispersijai, emulgācijai un ekstrakcijai laboratorijā, izmēģinājuma un rūpnieciskā mērogā.
Literatūra / Atsauces
- 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 ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.