Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Biodīzeļdegvielas ražošana & Pāresterificēšanu

Kad jūs veicat biodīzeļdegvielas, lēna reakcija kinētika un slikta masveida nodošana pazemina jūsu biodīzeļdegvielas rūpnīcu jaudu un jūsu biodīzeļdegvielas ražu un kvalitāti. Hielscher ultraskaņas reaktori uzlabo pāresterificēšanu kinētika ievērojami. Tāpēc biodīzeļdegvielas apstrādei ir nepieciešams zemāks atlieku metanols un mazāks katalizators.

Biodīzeļdegviela ir , ko parasti ražo pakešreaktoros izmantojot siltumu un mehānisko sajaukšanu kā enerģijas ievadi. Ultraskaņas KAVITĀCIJAS sajaukšana ir efektīva alternatīva līdzekļus, lai panāktu labāku sajaukšanos komerciālā biodīzeļdegvielas apstrādē. Ultraskaņas kavitācija nodrošina nepieciešamo aktivācijas enerģiju rūpniecisko biodīzeļdegvielas pāresterificēšanu.

Pāresterificēšanu (ķīmiskā pārveidošana biodīzeļdegvielai)

Augu eļļu ražošanas biodīzeļdegviela (piem., sojas, rapšu, Jatropha, saulespuķu sēklas vai Aļģes) vai dzīvnieku tauki, ietver bāzes katalizē taukskābju pāresterificēšanu ar metanolu vai etanolu, lai iegūtu atbilstošos metilesterus vai etilesterus. Glicerīnu ir neizbēgama blakusprodukts šīs reakcijas.

Augu eļļas kā dzīvnieku tauki ir triglicerīdi, kas sastāv no trim taukskābju ķēdēm, kuras saista glicerīnmolekula. Triglicerīdi ir esteri. Esteri ir skābes, piemēram, taukskābes, apvienojumā ar spirtu. Glicerīna (= glicerīns) ir smags spirts. Pārvēršanas procesā triglicerīdu esterus pārveidoja par alkilesteriem (= biodīzeļdegvielu), izmantojot katalizatoru (lye) un spirta reaģentu, piemēram, metanolu, kas rada metilesteru biodīzeļdegviela. Metanols aizvieto glicerolu.

Glicerīns – smagākās fāzes – nogrimst dibenā. Biodīzeļdegvielas – vieglākas fāzes – pludiņi virspusē, un tos var atdalīt, piemēram, ar dekantiem vai centrifīmiem. Šo konversijas procesu sauc pāresterificēšanu.

Tradicionālā Esterificēšanas reakcija Pakešapstrāde mēdz būt lēna, un fāzes atdalīšana glicerin ir laikietilpīga, bieži vien ņemot 5 stundas vai vairāk.

Ultrasonics biodīzeļdegvielas apstrādei

Tulsa Biofuels_Manufacturer

"Mēs esam bijuši ļoti apmierināti ar Hielscher iekārtu un pakalpojumu, un mums ir ik nodomu iekļaut Hielscher ultrasonication tehnoloģiju visās mūsu nākotnes endeavors."

Todd Stephens, Tulsa biodegvielas

Šodien, biodīzeļdegviela galvenokārt ražo partijas reaktoriem. Ultraskaņas biodīzeļdegvielas apstrāde ļauj nepārtrauktu inline apstrādi. Ultrasonication var sasniegt biodīzeļdegvielas raža, kas pārsniedz 99%. Ultraskaņas reaktori samazināt apstrādes laiku no parastās 1 līdz 4 stundu pakešapstrādes līdz mazāk nekā 30 sekundēm. Vēl svarīgāk, ultrasonication samazina atdalīšanas laiku no 5 līdz 10 stundām (izmantojot parasto uzbudinājums) līdz mazāk nekā 60 minūtes. Ultrasonication arī palīdz samazināt katalizatora summu, kas nepieciešama līdz pat 50%, jo palielināta ķīmiskā aktivitāte klātbūtnē kavitāciju (sk. arī Sonokīmija). Izmantojot Ultrasonication, nepieciešams arī samazināt lieko metanola daudzumu. Vēl viens ieguvums ir rezultātā palielinās tīrības glicerin.

Ultraskaņas apstrāde biodīzeļdegvielas ietver šādus soļus:

  1. augu eļļu vai dzīvnieku taukus sajauc ar metanolu (kas ražo metilesterus) vai etanolu (etilesteriem) un nātrija vai kālija meoksīda vai hidroksīda
  2. maisījums tiek uzkarsēts, piemēram, pie temperatūras starp 45 un 65degC
  3. apsildāmais maisījums tiek apstrādāt ultraskaņu inline 5 – 15 sekundes
  4. glicerin pilieni, kas atdalīti vai ir atdalījušies, izmantojot centrifīmes
  5. pārveidoto biodīzeļdegvielu mazgā ar ūdeni

Parasti ultraskaņas apstrāde ir veikta ar paaugstinātu spiedienu (no 1 līdz 3bar, sliežu ceļa spiediens), izmantojot padeves sūkni un regulējamu pretspiediena vārstu blakus plūsmas šūnai.

Rūpnieciskā biodīzeļdegvielas pārstrāde nevajag daudz ultraskaņas enerģijas. Tabulā parādītas tipiskas jaudas prasības dažādiem plūsmas ātrumiem. Faktisko enerģijas prasību var noteikt, izmantojot 1kW ultraskaņas procesors stenda augšējā skalā. Visus šādu stenda izmēģinājumu rezultātus var mērogots viegli. Ja nepieciešams, ir pieejamas FM un ATEX sertificētās ultraskaņas ierīces, piemēram, UIP1000-exd.

Hielscher piegādā rūpnieciskās ultraskaņas biodīzeļdegvielas pārstrādes iekārtas, visā pasaulē. Ar ultraskaņas procesoriem, kas ir līdz 16kW jauda vienā ierīcē, nav ierobežojumu biodīzeļdegvielas augu lieluma vai pārstrādes jaudu.

Ultraskaņas biodīzeļdegvielas ražošanas izmaksas

(Noklikšķiniet uz lielāku skatu!) Kopējā energoefektivitāte ir svarīgi, ja jūs veicat biodīzeļdegvielu. Efektivitāte apraksta, cik daudz jaudas tiek pārnesta no kontaktdakšas uz eļļas/metanola maisījumu. Mūsu ultraskaņas reaktoriem ir vispārēja efektivitāte vairāk nekā 80%.Ultrasonication ir efektīvs līdzeklis, lai palielinātu reakcijas ātrums un konversijas likmi komerciālā biodīzeļdegvielas pārstrādē. Ultraskaņas apstrādes izmaksas izriet galvenokārt no ieguldījuma
Ultraskaņas iekārtām, komunālo pakalpojumu izmaksām un apkopei. Atrisinātie Energoefektivitātes (noklikšķiniet uz diagrammas pa labi) Hielscher ultraskaņas ierīces palīdz samazināt komunālo pakalpojumu izmaksas un padarīt šo procesu vēl zaļāku,. Rezultātā radušās izmaksas ultrasonication atšķiras atkarībā no 0.1 CT un 1.0 CT uz litru (0,4 CT līdz 1,9 CT/galonu), ja izmanto komerciālā mērogā. Lai iegūtu vairāk informācijas par ultraskaņas apstrādes izmaksas, lūdzu, noklikšķiniet šeit.

Sala & Sullivan Technology jauninājumu gada

Frost & Sullivan Eiropas tehnoloģiju jauninājumu gada balvu biodīzeļdegvielas apstrādes tehnoloģijas iet uz Hielscher Ultrasonics atzīstot uzņēmuma attīstību jaunu Ultrasonics tehnoloģiju Bio-dīzeļa ražošanu.

Hielscher Ultrasonics saņēma prestižo Frost & Sullivan Technology jauninājumu gada balvu atzīstot uzņēmuma attīstību jaunu Ultrasonics tehnoloģiju Bio-dīzeļa ražošanu. Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk.

Pieprasīt vairāk informācijas!

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo formu, ja vēlaties pieprasīt papildu informāciju par ultraskaņas izmantošanu komerciālu pārveidošanu biodīzeļdegvielas.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Biodiesel maza mēroga ultrasonication setup

Single tvertne setup ultraskaņas biodīzeļdegvielas pāresterificēšanu-ultraskaņas converison biodīzeļdegvielas var veikt jebkurā mērogā.Ultrasonication var izmantot naftas pārvēršanai biodīzeļdegvielu jebkurā mērogā. Attēls pa labi (Uzklikšķiniet, lai iegūtu lielāku skatu!) parāda neliela mēroga iestatījumu apstrādei 60-70L (16 līdz 19 galonu). Tas ir tipisks setup sākotnējā pētījumus un procesu demonstrāciju.

Šis iestatījums sastāv no šādām daļām:

  • Vienu 500 vati vai 1 000 vati Ultraskaņas ierīce (20kHz) ar revakcināciju, sonotrode un plūsmas šūnu
  • jaudas mērītājs mērīšanas jaudā un enerģijā
  • 80L apstrādes tvertne (plastmasa, piemēram, HDPE)
  • sildīšanas elements (1 līdz 2kW)
  • 10L katalizatora bāzes tvertne (plastmasa, piemēram, HDPE)
  • katalizators premikers (maisītājs)
  • sūknis (centrifūga, mono vai pārnesuma) aptuveni 10 līdz 20L/min pie 1 līdz 3 barg
  • pretspiediena vārsts spiediena regulēšanai plūsmas šūnā
  • spiediena mērītājs padeves spiediena mērīšanai

Sagatavošana

Kālija hidroksīds (0,2 līdz 0,4 kg, katalizators) tiek izšķīdināts aptuveni 8,5 L metanolā katalizatora pirms samaisīšanas tvertnē. Tas prasa maisot katalizatora premiksu. Apstrādes tvertne ir piepildīta ar 66L augu eļļu. Eļļa tiek silda ar sildelementu 45 līdz 65degC.

Apstrādes

Kad katalizators ir pilnībā izšķīdis metanolā, katalizatora premiksu sajauc ar sakarsētu eļļu. Sūknis baro maisījumu uz plūsmas šūnu. Izmantojot pretspiediena vārstu, spiediens tiek noregulēts uz 1 līdz 3barg (15 līdz 45psig). Recirkulācija, izmantojot ultraskaņas biodīzeļdegvielas reaktoru, jāveic aptuveni 20 minūtes. Šajā laikā, eļļa tiek pārvērsts biodīzeļdegvielu. Pēc tam sūknis un ultraskaņa ir izslēgta. Glicerin (smagākas fāze) būs atsevišķi no biodīzeļdegvielas (šķiltavas fāze). Atdalīšana ilgst aptuveni 30 līdz 60 minūtes. Kad atdalīšana ir pabeigta, glicerin var nosusināti.

Biodiesel mazgāšana

Tā kā konvertē biodīzeļdegviela satur piemaisījumus, mazgāšana ir nepieciešama. Mazgāšanai, ūdens tiek iemaisīt biodīzeļdegvielu. Ultrasonication var gūt labumu sajaukšanu biodīzeļdegvielas ar ūdeni. Tas palielina aktīvo virsmas laukumu pilienu lieluma samazinājuma rezultātā (skatīt: Ultraskaņas Emulgēšana). Lūdzu, ņemiet vērā, ka ļoti intensīva ultraskaņas apstrāde var samazināt ūdens piles līdz izmēram, ka tiek veidota gandrīz stabila emulsija, kam būs nepieciešami īpaši līdzekļi (piemēram, centrifūgas).

Biodīzeļdegvielas ražošanas rūpnīca

Plūsmas diagrammā ir redzams tipisks setup uz līnijas ultraskaņu ar eļļu pārvēršanai biodīzeļdegvielu. Noklikšķiniet uz diagrammas , lai iegūtu lielāku skatu.

Uzklikšķiniet, lai iegūtu lielāku skatu! Nepārtraukta biodīzeļdegvielas apstrādes plūsma-chart izmantojot ultraskaņas Cavitational sajaukšana-ultraskaņas pārveidošanu biodīzeļdegvielas var veikt jebkurā mērogā.

Nepārtraukta biodīzeļdegvielas pārstrāde un atdalīšana

Iestatījumā nepārtrauktu biodīzeļdegvielas apstrādi un nepārtrauktu atdalīšanu, sakarsēta eļļa un katalizatora premikss tiek sajaukti kopā nepārtraukti, izmantojot regulējamus sūkņus. Iekļautais statiskais maisītājs uzlabo barības viendabīgumu ar ultraskaņas reaktoru. Eļļas/katalizatora maisījums iztur plūsmas šūnu, kur tas tiek pakļauts ultraskaņas kavitāciju aptuveni 5 līdz 30 sekundes. Pretspiediena vārsts tiek izmantots, lai kontrolētu spiedienu plūsmas šūnā. Apstrādāt ultraskaņu mix iekļūst reaktora kolonnā uz augšu. Reaktora kolonnas tilpums ir paredzēts, lai iegūtu aptuveni 1 stundas aiztures laiku kolonnā. Šajā laikā pāresterificēšanas reakcija ir pabeigta. Reaģējis glicerin/biodīzeļdegvielas maisījums tiek sūknēts uz centrifūgas, kur tas ir sadalīts biodīzeļdegvielu un glicerin frakcijas. Pēcapstrāde ietver metanola reģenerāciju, mazgāšanu un žāvēšanu, un to var izdarīt arī nepārtraukti.

Šis iestatījums likvidē biodīzeļdegvielas reaktoru partijas, parastie maisītājus un lielas separatoru tvertnes.

Biodīzeļdegvielas pāresterificēšanu reaģēšanas ātrums

Turpmāk minētajās diagrammās ir parādīti tipiski rapšu eļļas (rūpnieciskas kvalitātes) pāresterificēšanas rezultāti nātrija metooksīds (pa kreisi) un kālija hidroksīds (pa labi). Abos testos kontrolparaugs (zilā līnija) tika pakļauts intensīvai mehāniskai sajaukšanai. Sarkanā līnija attēlo apstrādāt ultraskaņu identisku formulējumu attiecībā uz tilpuma attiecību, katalizatora koncentrāciju un temperatūru. Horizontālā ass parāda laiku pēc sajaukšanas vai ultraskaņu, attiecīgi. Vertikālā ass parāda tilpumu glicerin, kas apmetušies apakšā. Tas ir vienkāršs veids, kā mērīt reakcijas ātrumu. Abās shēmās apstrādāt ultraskaņu paraugs (sarkans) reaģē daudz ātrāk nekā kontroles paraugs (zils).

Biodīzeļdegviela no rapšu eļļas, izmantojot nātrija Meoksīds-pāresterificēšanu Speed diagram Biodīzeļdegviela no rapšu eļļas ar kālija hidroksīdu-pāresterificēšanu Speed diagram

Saites Biodiesel Supplies

Uzklikšķināt šeit, lai saites uz piegādātājiem sūkņu un tvertnes biodīzeļdegvielas rūpniecībai.

Ķīmiskā un drošības informācija

Lūdzu, rūpīgi izlasiet tālāk redzamo informāciju, lai novērstu komplikācijas un nelabvēlīgu ietekmi uz veselību.

Biodīzeļdegvielas ķīmiskās vielas

Metanols ir toksisks. Tas var izraisīt nervu pasliktināšanos, kā rezultātā ilgstoša lietošana. To var adsorbēts arī uz ādas. Apšļakstot acīs, tas var izraisīt aklumu, un metanols var būt letāls, ja norij. Šī iemesla dēļ veikt nepieciešamos piesardzības pasākumus, rīkojoties ar metanolu. Ieteicams lietot labu respiratoru, priekšautu un gumijas cimdus.

Kālija hidroksīds (KOH) ir toksisks un izraisa ādas apdegumu pēc saskares. Nepieciešama laba ventilācija.

Pārliecinieties, ka darbvieta ir dāsni un pamatīgi ventilēta, lai dūmi varētu aizbēgt. Tvaika kasetņu respiratori nav efektīvi pret metanola izgarojumiem. Komplektācijā ietilpstošo gaisa sistēmu (SCBA — Autonomā elpošanas aparāts) nodrošina labāku aizsardzību pret metanola tvaikiem.

Biodīzeļdegviela un gumijas daļas

Running par 100% biodīzeļdegvielu ilgāku laiku var izraisīt komplikācijas samitrināta gumijas daļas (sūknis, šļūtenes, O-gredzeni) no motora. Šo problēmu var novērst, izmantojot tērauda detaļas vai lielas noslodzes gumijas. Alternatīvi jūs varat mix aptuveni 25% parasto (fosilo) dīzeļdegvielas savā biodīzeļdegvielas, lai novērstu komplikācijas.

Biodīzeļdegviela

Biodīzeļdegviela, piemēram, rapšu metilesteris (RME), ir atjaunojams un bioloģiski noārdāms kurināmais. Biodīzeļdegvielai ir vairākas priekšrocības, salīdzinot ar taisnu augu eļļu (SVO). Tam nav nepieciešama dzinēja pārveidošanas vai degvielas sistēmas modifikācija, lai palaistu biodīzeļdegvielu parastajiem dīzeļdzinējiem. Biodīzeļdegviela parasti pievieno petrodiesel pārdod sūkņi šodien, lai palielinātu eļļošanas tīra Ultra-Low sēra Dīzelis (ULSD), kas ir izdevīgi, jo biodīzeļdegviela ir gandrīz nav sēra saturu.