Ultrasone reactoren voor biodieselproductie

Ultrasone reactoren verbeteren de chemische reactiekinetiek van het biodieselconversieproces. Dit leidt tot snellere transesterificatie, een hogere conversieopbrengst en besparingen op overtollige methanol en katalysator. Hielscher maakt ultrasone mengreactoren voor de productie van biodiesel op elke schaal. De ultrasone reactoren zijn compact, eenvoudig te installeren en zeer efficiënt.

Meer en snellere biodieselproductie met ultrageluid met hoog vermogen

Biodiesel is een hernieuwbare en schoon brandende brandstof die wordt gemaakt uit plantaardige oliën, dierlijke vetten of afgewerkte bakolie. Deze kan worden geproduceerd via een transesterificatiereactie, waarbij triglyceriden met behulp van een alcohol en een katalysator worden omgezet in vetzuurmethylesters (FAMEs). Een manier om de transesterificatiereactie te versnellen is het gebruik van ultrasone golven, die de menging en massaoverdracht van de reactanten kunnen verbeteren en het opbreken van oliedruppels en de dispersie van de katalysator kunnen bevorderen.
Een sonicator met sonde, ook wel een sonotrode genoemd, is een apparaat dat hoogfrequente geluidsgolven genereert (doorgaans in het bereik van 20 kHz tot 30 kHz) door een titanium staaf te laten trillen. De ultrasone golven planten zich voort door de vloeistof en creëren zones met hoge en lage druk, waardoor cavitatiebellen ontstaan en snel imploderen. De implosie van de bellen veroorzaakt intense lokale opwarming en afkoeling, hoge afschuifkrachten en schokgolven, die de reactiesnelheid en efficiëntie van het transesterificatieproces kunnen verhogen.

 

In deze instructievideo laten wij u kennismaken met de wetenschappelijke principes waarmee ultrasone biodieselreactoren de biodieselproductie aanzienlijk verbeteren. Ultrasone biodieselreactoren van Hielscher hebben zich bewezen als krachtig hulpmiddel om het biodieselproductieproces te verbeteren. In deze instructievideo gaan wij in op het achterliggende werkingsprincipe en tonen wij verschillende ultrasone opstellingen voor elke productieschaal. Verhoog de efficiëntie en kosteneffectiviteit van uw biodieselproductie en behaal hogere opbrengsten aan hoogwaardige biodiesel met een snelle omzetting. Tegelijkertijd maken ultrasone biodieselreactoren het gebruik van oliën van lage kwaliteit mogelijk, zoals afgewerkte plantaardige oliën of gebruikte bak- en braadvetten, en helpen ze methanol en katalysator te besparen. Dit draagt bij aan een milieuvriendelijke en duurzame biodieselproductie.

 

Voordelen van ultrasone biodieselproductie

De voordelen van het gebruik van een sonicator met sonde voor biodieselsynthese zijn onder meer:

1. Hogere reactiesnelheid: De ultrasone golven kunnen de massaoverdracht van de reactanten verhogen en de transesterificatiereactie versnellen, waardoor de reactietijd afneemt en de biodieselopbrengst toeneemt.
2. Hogere opbrengst en zuiverheid: Het ultrasone biodieselproces verbetert de dispersie van de katalysator en de homogeniteit van het reactiemengsel, wat leidt tot een hogere opbrengst en zuiverheid van biodiesel.
3. Goedkope grondstof : Met ultrageluid kunt u grondstoffen van de laagste kwaliteit gebruiken – zoals afgewerkte bakoliën, afgedankte dierlijke vetten en niet-eetbare oliën – en deze omzetten in hoogwaardige biodiesel. Lees meer!
4. Lager energieverbruik: Het gebruik van sonicatie vermindert de energie die nodig is voor het mengen en verwarmen van het reactiemengsel, evenals de benodigde hoeveelheid katalysator, wat resulteert in een duurzamer en kostenefficiënter proces. Lees meer!
5. Flexibiliteit en schaalbaarheid: Sonicatoren met sonde en reactoren van Hielscher kunnen worden gebruikt voor zowel kleinschalige als grootschalige biodieselproductie en kunnen eenvoudig in bestaande productieprocessen worden geïntegreerd.

Samengevat betekent dit dat het gebruik van sonicatoren en ultrasone reactoren van Hielscher voor biodieselsynthese aanzienlijke voordelen biedt op het gebied van reactiesnelheid, opbrengst, zuiverheid, energieverbruik en schaalbaarheid, waardoor het een winstgevende technologie is voor de duurzame productie van hernieuwbare brandstoffen.

Ultrasone biodieselreactoren verlagen de kosten en verhogen de biodieselopbrengst

Overtollige methanol en katalysator zijn belangrijke kostenfactoren bij de biodieselproductie. Ultrasone reactoren van Hielscher gebruiken intense afschuiving door cavitatie om methanol met uw grondstof te mengen. Dit levert veel kleinere methanoldruppels op, waardoor methanol en katalysator beter worden benut. Daardoor zijn minder overtollige methanol en minder katalysator nodig. Daarnaast beïnvloedt de cavitatie de reactiekinetiek, wat leidt tot snellere en volledigere transesterificatie.

Het gebruik van ultrasone reactoren voor biodieselproductie wordt aanbevolen voor productiecapaciteiten van meer dan 0,25 ton biodiesel per uur. Hielscher biedt ultrasone reactoren met een capaciteit tot 16 ton/uur (5100 gallons/uur) per reactor. U kunt meerdere reactoren combineren om aan uw procescapaciteit te voldoen. U kunt later extra reactoren toevoegen wanneer u uw productiecapaciteit uitbreidt. Wij adviseren u graag over de meest geschikte biodieselreactorconfiguratie voor de inrichting van uw installatie en uw procescapaciteit.

Ultrasone biodieselreactoren voor kleine en middelgrote productieschalen

Voor kleine en middelgrote biodieselproductiesystemen met een capaciteit tot 9 ton/uur (2900 gallons/uur) biedt Hielscher u de UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) of UIP2000hdT (2000 watt). Deze vier ultrasone inline-reactoren zijn zeer compact en eenvoudig te integreren of achteraf in te bouwen. Ze zijn gebouwd voor zware bedrijfsomstandigheden in veeleisende omgevingen. Hieronder vindt u aanbevolen reactorconfiguraties voor uiteenlopende productiesnelheden.

	ton/uur	gallons/uur
1x UIP500hdT	0,25 tot 0,5	80 tot 160
1x UIP1000hdT	0,5 tot 1,0	160 tot 320
1x UIP1500hdT	0,75 tot 1,5	240 tot 480
1x UIP2000hdT	1,0 tot 2,0	320 tot 640
2x UIP1500hdT	1,5 tot 3,0	480 tot 960
2x UIP2000hdT	2,0 tot 4,0	640 tot 1280
4x UIP1500hdT	3,0 tot 6,0	960 tot 1920
4x UIP2000hdT	4 tot 8	1280 tot 2560

Ultrasone biodieselreactoren op volledige industriële schaal

Voor industriële biodieselproductie-installaties biedt Hielscher de UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10.000 watt) en UIP16000hdT (16.000 watt). Deze ultrasone homogenisatoren met inline-reactoren zijn ontworpen voor de continue productie van biodiesel bij hoge debieten. Alle vier de ultrasone homogenisatoren zijn verkrijgbaar in roestvaststalen kasten. De verticale opstelling vereist minimale vloeroppervlakte voor installatie of inbouw achteraf. Hieronder vindt u aanbevolen configuraties voor gangbare industriële verwerkingssnelheden.

	ton/uur	gallons/uur
3x UIP4000hdT	6,0 tot 12,0	1920 tot 3840
5x UIP4000hdT	10,0 tot 20,0	3200 tot 6400
3x UIP10000hdT	15,0 tot 30,0	4800 tot 9600
3x UIP16000hdT	24,0 tot 48,0	7680 tot 15.360
5x UIP16000hdT	40,0 tot 80,0	12.800 tot 25.600

Inline ultrasone menging van olie en methanol

Ultrasone mengreactoren vervangen tankroerwerken en andere dynamische afschuifmengers. Over het algemeen worden de ultrasone biodieselreactoren geïnstalleerd om twee toevoerstromen te mengen: olie en methanol (met katalysator). Hiervoor wordt een grof voorgemengd mengsel door de ultrasone inline-reactor gepompt, waar de ultrasone cavitatie beide reagentia binnen 2 tot 10 seconden mengt en emulgeert. Dit is een inline-mengproces. Wanneer het mengsel de doorstroomcelreactor verlaat, zal de glycerine zich onder invloed van de zwaartekracht in minder dan 60 minuten afscheiden. U kunt het met sonicatie behandelde mengsel ook na enkele minuten reactietijd naar een centrifuge voeren. Inline-menging vermindert het aantal en het volume van de gebruikte tanks ten opzichte van conventionele batchverwerking. Dit verbetert de kapitaalbenutting.