Ultrasonics naftai, gāzei un atjaunojamām degvielām
Svārstīgās naftas cenas, stingrie siltumnīcefekta gāzu regulējumi un globālā tendence pāriet uz ilgtspējīgu enerģētiku ir padarījusi degvielas efektivitāti un atbilstību vides aizsardzības prasībām par galvenajām prioritātēm naftas nozarē & gāzes rūpniecība. Hielscher ultraskaņas iekārtas tiek plaši izmantotas pētniecības laboratorijās un komerciālās pārstrādes rūpnīcās, lai apmierinātu šīs prasības visdažādākajās lietošanas jomās
Hielscher ultraskaņas iekārtas izceļas kritiskos apstrādes posmos, piemēram, maisīšanā, disperģēšanā, homogenizēšanā un pulveru izšķīdināšanā šķidrumos, kā arī ļoti stabilu emulsiju pagatavošanā. Šī daudzpusība tieši veicina degvielas ražošanas procesu uzlabošanu. Uzziniet, kā ultraskaņas tehnoloģija var optimizēt gan tradicionālās, gan atjaunojamās degvielas ražošanu.
NOx reducēšana ar eļļas/ūdens emulgāciju
Ūdens tieša iesmidzināšana sadegšanas procesā ir pierādīta metode, kas ievērojami samazina NOx emisijas. Pievienotais ūdens, iztvaikojot, pazemina maksimālās sadegšanas temperatūras, tādējādi kavējot termisko NOx veidošanos. Ūdenim iztvaikojot, tas palīdz sadalīt un iztvaicēt apkārt esošo degvielu, ievērojami palielinot degvielas efektīvo virsmas laukumu, kas nodrošina pilnīgāku sadegšanu. Hielscher ultraskaņas emulgēšana nodrošina stabilu un vienmērīgu mikromēroga degvielas/ūdens emulsiju veidošanos, maksimāli palielinot šo dzesēšanas un sadegšanas uzlabošanas efektu.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par NOx samazināšanu, izmantojot ultrasonication!
UIP1000hdT ultraskaņas reaktors uzlabotai FFA esterifikācijai.
Sonochemical desulfurizācija
Ar ultraskaņu atbalstīta sēra noņemšana piedāvā ļoti efektīvu un izmaksu ziņā izdevīgu alternatīvu tradicionālajai hidrodesulfurizācijai. Intensīvā lokālā sasilšana un augstspiediena mikrostrūklas, ko rada ultraskaņas kavitācija, būtiski maina sēra noņemšanas reakcijas kinētiku. Šis enerģijas radītais uzlabojums ļauj izmantot lētākus katalizatorus un maigākus ķīmiskos apstākļus, samazinot gan kapitālieguldījumus, gan ekspluatācijas sarežģītību, vienlaikus nodrošinot stingrāku sēra satura robežvērtību ievērošanu.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par Sonochemical Desulfurization!
Biodīzeļdegviela no augu eļļas un dzīvnieku taukiem
Biodīzelis ir tīra, atjaunojama alternatīva naftas izcelsmes dīzeļdegvielai. To ražo, izmantojot transesterifikāciju, un iegūst no izejvielām, tostarp augu eļļām, aļģu eļļām, dzīvnieku taukiem un atkritumeļļām. Ražošanas process balstās uz katalītisku reakciju starp šiem lipīdiem un spirtu (parasti metanolu). Hielscher ultraskaņas maisīšana ievērojami paātrina transesterifikācijas procesu, radot intensīvu mikromaisīšanu un emulgēšanu, kas krasi samazina reakcijas laiku un palielina iznākumu. Rezultāts ir efektīvāka ražošanas līnija ar mazākiem kapitālieguldījumiem un samazinātām ekspluatācijas izmaksām.
Iepazīstieties ar ultraskaņas maisīšanas reaktoru priekšrocībām biodīzeļdegvielas ražošanā!
Bioetanols no cietes un cukura
Bioetanols tiek izmantots kā videi draudzīga benzīna alternatīva. To ražo, fermentējot kukurūzu, kviešus, kartupeļus, cukurniedres, rīsus un citus graudus. Raugs tiek izmantots, lai šajos kultūraugos esošo cieti un cukurus fermentētu līdz etanolam. Šūnu struktūru ultraskaņas dezintegrācija un intracelulārā materiāla ekstrakcija samazina daļiņu izmēru un šķidrināšanas procesā nodrošina daudz lielāku virsmas laukumu enzīmu iedarbībai. Tas uzlabo cietes un cukura bioloģisko pieejamību un nodrošina ātrāku un pilnīgāku fermentāciju, kā rezultātā tiek iegūts lielāks etanola daudzums.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par šūnu sadalīšanās un Ekstrakcijas!
Biogāze no atkritumiem un dūņām
Bioetanols ir plaši izmantota, zema oglekļa satura alternatīva tradicionālajai benzīnai. To ražo, fermentējot cieti un cukurus, kas iegūti no tādām kultūrām kā kukurūza, kvieši, kartupeļi, cukurniedres un rīsi. Ultraskaņas šūnu sadalīšana noārda cietās augu šūnu sienas un atbrīvo šūnu iekšējo saturu, efektīvi samazinot daļiņu izmēru un maksimāli palielinot atklāto virsmu enzīmu iedarbībai šķidrināšanas procesā. Šī fermentējamo cukuru uzlabotā bioloģiskā pieejamība nodrošina ātrākus un pilnīgākus fermentācijas ciklus, kā arī ievērojami augstāku etanola iznākumu.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par Ultraskaņas dūņu sadalīšanās!
Daudzpakāpju UAOD procesa ietekme pie optimāliem parametriem
Bieži uzdotie jautājumi: ultraskaņas pielietojumi naftas, gāzes un atjaunojamo degvielu nozarē
Kā darbojas ultraskaņas desulfurizācija un vai tā atbilst vides aizsardzības normatīviem?
Ultraskaņas desulfurizācijā tiek izmantoti augstas intensitātes skaņas viļņi, lai veicinātu reakciju vai sēra savienojumu ekstrakciju no degvielām (piemēram, dīzeļdegvielas un benzīna). Akustiskās kavitācijas efekts palielina masas pārneses ātrumu, ļaujot naftas pārstrādes rūpnīcām efektīvāk ražot degvielu ar ļoti zemu sēra saturu (kas atbilst Euro 5/6 vai EPA standartiem). Šim procesam bieži vien nepieciešams mazāk enerģijas un mazāk ķīmisko vielu nekā tradicionālajām metodēm, tādējādi padarot to par rentablu risinājumu atbilstības nodrošināšanai.
Kā ultraskaņas apstrāde ietekmē vaska un asfaltenu nogulsnēšanos?
Ultraskaņas apstrāde var kavēt vaska un asfaltenu kristālu veidošanos un augšanu, noturot tos šķidrumā suspendētā veidā, lai novērstu cauruļvadu aizsērēšanu. Turklāt tā palīdz ķīmisko inhibitoru disperģēšanā, padarot tos efektīvākus zemākās koncentrācijās. Tas ir būtisks līdzeklis plūsmas nodrošināšanai dziļūdens un smagās naftas ieguves procesā.
Kādas ir priekšrocības, izmantojot ultraskaņu urbšanas šķidruma kondicionēšanai?
Ultraskaņas apstrāde nodrošina cieto vielu (piemēram, bentonīta) un piedevu vienmērīgu izkliedēšanu urbšanas šķidrumā. Tas uzlabo šķidruma reoloģiskās īpašības, veicina urbšanas atlieku transportēšanu un samazina viskozitāti. Rezultātā tiek panākta labāka urbšanas efektivitāte, mazāka berze un samazinātas ekspluatācijas izmaksas.
Kā ultraskaņas iedarbība veicina katalītiskās reakcijas naftas pārstrādes rūpnīcās?
Ar intensīvas mikrosajaukšanas un turbulences palīdzību ultraskaņa izjauc robežslāni ap katalizatora daļiņām. Tas ievērojami uzlabo masas pārnesi un atklāj vairāk aktīvo vietu uz katalizatora virsmas, kas nodrošina ātrākas reakcijas, augstākus iznākumus un pagarinātu katalizatora kalpošanas laiku.
Vai ultraskaņas sistēmas var pielāgot rūpnieciskajai naftas un gāzes ieguvei?
Pilnīgi pareizi. Uzņēmums „Hielscher“ specializējas rūpnieciskā mērogā izmantojamos ultraskaņas iekārtās (līdz 16 kW vienai iekārtai, kuras var viegli apvienot klasteros), kuras, izmantojot ultraskaņas plūsmas kameru konfigurācijas, var integrēt esošajos cauruļvados. Tas ļauj vienmērīgi pāriet no laboratorijas izmēģinājumiem uz nepārtrauktu rūpniecisko ražošanu, nodrošinot stabilus un reproducējamus rezultātus.
Vai Hielscher ultraskaņas iekārtas spēj apstrādāt šķidrumus ar augstu viskozitāti, piemēram, smago naftu vai bitumenu?
Jā. Hielscher augstas jaudas zondes tipa ultraskaņas iekārtas ir izstrādātas, lai apstrādātu ļoti viskozas vielas. Tās nodrošina augstas šķēres spēkas, kas nepieciešamas, lai efektīvi sajauktu, disperģētu un apstrādātu smagās eļļas pat sarežģītos apstākļos.
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.
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- Paolo Guida; Abdul Gani Abdul Jameel; Saumitra Saxena; William L. Roberts (2021): Fundamental Aspects and Applications of Ultrasonically Induced Cavitation in Heavy Fuel Oil with a Focus on Deasphalting, Emulsions, and Oxidative Desulfurization. Catalytic and Noncatalytic Upgrading of Oils ACS Symposium Series. Chapter 10, 2021. 233-293.
- 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. Ultrasonics Sonochemistry 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).
- Rajendran Velmurugan, Karuppan Muthukumar (2011): Utilization of sugarcane bagasse for bioethanol production: Sono-assisted acid hydrolysis approach. Bioresource Technology, Volume 102, Issue 14, 2011. 7119-7123.
- Zhilin Wu, Bernd Ondruschka (2010): Ultrasound-assisted oxidative desulfurization of liquid fuels and its industrial application. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 17, Issue 6, 2010. 1027-1032.
UIP16000hdT – augstas veiktspējas sonikators ar 16,000 vatu ultraskaņas jaudu neapstrādātai desulfurizācijai