Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Produkcja biodiesla & transestryfikacji

Podczas wytwarzania biodiesla, powolny kinetyki reakcji i słabe przenoszenie masy obniżają pojemność biodiesla oraz biodiesel swoją wydajność i jakość. Hielscher ultradźwiękowe reaktorów poprawy kinetyki transestryfikacji znacząco. Dlatego dolna nadmiar metanolu i mniej katalizatora są potrzebne do przetworzenia biodiesla.

biodiesel jest powszechnie wytwarzane w reaktorach periodycznych za pomocą ciepła i mieszanie mechaniczne jako wsad energii. Ultradźwiękowy mieszanie kawitacyjny jest skuteczną alternatywą oznacza osiągnąć lepsze mieszanie w handlowej przetwarzania biodiesla. Kawitacja ultradźwiękowa zapewnia niezbędną energię aktywacji dla przemysłu biodiesla transestryfikacji.

Transestryfikacji (Chemical konwersji biodiesel)

Produkcji biodiesla z olejów roślinnych (na przykład soja, rzepak, jatrofy, słonecznika lub glony) Lub zwierzęcych, polega na katalizowanej bazowego transestryfikacji kwasów tłuszczowych z metanolu lub etanolu, otrzymując odpowiednie estry metylowe lub estry etylowe. Gliceryna jest nieuniknionym produktem ubocznym tej reakcji.

oleje roślinne, jak tłuszcze zwierzęce są triglicerydów składa się z trzech łańcuchów kwasów tłuszczowych, związanych przez cząsteczki gliceryny. Triglicerydy są estrami. Estry, kwasy, takie jak kwasy tłuszczowe, w połączeniu z alkoholem. Gliceryny (= glicerol) jest ciężki alkoholu. W procesie konwersji estry trójglicerydów są przekształcane w estry alkilowe (= biodiesel) z użyciem katalizatora (ług) i odczynnika alkohol, np metanol, co daje estry metylowe biodiesel, Metanol zastępuje gliceryna.

gliceryna – cięższa faza – będzie opadają na dno. biodiesel – lżejszą fazą – unosi się na górze i może być oddzielony na przykład przez karafki lub wirówek. Ten proces konwersji jest nazywany transestryfikacji.

Konwencjonalna reakcja estryfikacji w wsadowym jest zazwyczaj powolneI rozdzielenie faz Gliceryna jest czasochłonne, często przy 5 godzin lub więcej.

Ultradźwięki dla Biodiesel Processing

Tulsa Biopaliwa_Producent

„Byliśmy bardzo zadowoleni z urządzeń Hielscher i usług oraz co mamy zamiar w tym technologii Hielscher ultradźwięki we wszystkich naszych przyszłych przedsięwzięciach.”

Todd Stephens, Tulsa Biopaliwa

Dzisiaj, biodiesel produkowany jest głównie w reaktorach wsadowych. Ultradźwiękowy przetwarzania biodiesla umożliwia ciągłe przetwarzanie rolkach. Ultradźwięki mogą osiągnąć Wydajność biodiesel w ponad 99%, reaktory ultradźwiękowe skrócić czas przetwarzania od konwencjonalnych 1 do 4 godzin przetwarzania wsadowego do mniej niż 30 sekund. Co więcej, działanie ultradźwiękami skrócenie czasu rozdzielania od 5 do 10 godzin (przy użyciu konwencjonalnego mieszania) do mniej niż 60 minut. Ultrasonikację ma również przyczynić się do zmniejszenia się ilości katalizatora wymagana do 50% ze względu na zwiększoną aktywność chemiczną w obecności kawitacji (patrz przyspieszenie reakcji chemycznych (sonochemia).). W przypadku korzystania z ultradźwiękami ilość wymagana jest zmniejszona nadmiaru metanolu też. Inną korzyścią jest wynikający z tego wzrost czystości gliceryny.

Ultradźwiękowy przetwarzania biodiesla obejmuje następujące etapy:

  1. tłuszcz, olej roślinny lub zwierzęcy jest mieszany z metanolu (co sprawia, że ​​estry metylowe) i etanolu (do estry etylowe) i metanolan sodu lub potasu, lub wodorotlenkiem
  2. Mieszanina ogrzewa się, np do temperatury między 45 a 65degC
  3. Mieszanka jest podgrzewana jest działaniu ultradźwięków inline od 5 do 15 sekund
  4. gliceryna odpada lub jest oddzielona za pomocą wirówki
  5. przekonwertowany biodiesel przemyto wodą

Najczęściej sonikacja jest przeprowadza się przy podwyższonym ciśnieniu (1 do 3bar, ciśnienie manometryczne) przy użyciu pompy zasilającej, a regulowany zawór ciśnienia wstecznego obok komory przepływowej.

Przemysłowe przetwarzanie biodiesel nie potrzebują dużo energii ultradźwiękowej. Powyższa tabela pokazuje typowe wymagania energetyczne dla różnych przepływów. Rzeczywiste zapotrzebowanie na energię może być określona za pomocą 1 kW ultradźwiękowy PROCESOR bench-top skali, Wszystkie wyniki z tych bench-top prób może być łatwo zwiększają skale, W razie potrzeby, urządzenia ultradźwiękowe FM i certyfikatem ATEX są dostępne, takie jak UIP1000-Exd.

Hielscher dostawy przemysłowe ultradźwiękowe urządzenia do przetwarzania biodiesla, na całym świecie. Dzięki ultradźwiękowej procesory do 16kW moc na jednym urządzeniuNie ma żadnego ograniczenia wielkości biodiesla lub zdolności do przetwarzania.

Koszty ultradźwiękowe Biodiesel Manufacturing

(Kliknij by powiększyć widok!) Ogólna efektywność energetyczna jest ważne podczas wytwarzania biodiesla. Sprawność opisuje, jak wiele mocy jest przesyłany z wtyczką do mieszanki olej / metanol. Nasze ultradźwiękowe reaktory mają ogólną sprawność ponad 80%.Ultradźwięki jest skutecznym sposobem, aby zwiększyć szybkość reakcji i współczynnik konwersji w handlowej przetwarzania biodiesla, Koszty ultradźwiękowe przetwarzania wynikają głównie z inwestycji
dla urządzeń ultradźwiękowych, koszty użytkowania i konserwacji. Wyjatkowy efektywności energetycznej (kliknij wykres w prawo) Urządzeń ultradźwiękowych Hielscher pomaga zmniejszyć koszty eksploatacji i przez to uczynić ten proces jeszcze bardziej zielone, Powstałe koszty ultradźwięki różnią się między 0.1ct i 1.0ct litr (0.4ct do 1.9ct / litr), po stosowany w skali przemysłowej, Aby uzyskać więcej informacji na temat kosztów przetwarzania ultradźwiękowe, prosimy tutaj.

Mróz & Sullivan Technologia Innowacja Roku

Mróz & Sullivan Europejski Technologia Innowacja Roku w dziedzinie technologii przetwarzania biodiesla idzie Hielscher Ultrasonics w uznaniu rozwoju Spółki nowatorskiej technologii ultradźwięków do produkcji biodiesla.

Hielscher Ultrasonics otrzymał prestiżową Frost & Sullivan Technologia Innowacja Roku w uznaniu rozwoju Spółki nowatorskiej technologii ultradźwięków do produkcji biodiesla. Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej.

Poproś o więcej informacji!

Proszę skorzystać z formularza poniżej, jeśli chcesz wystąpić o dodatkowe informacje dotyczące używania ultradźwięków w komercyjnych konwersji biodiesla.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Konfiguracja Biodiesel Small Scale ultradźwiękami

Konfiguracja na jednym zbiorniku ultradźwiękowe Biodiesel transestryfikacji - Ultrasonic converison biodiesla mogą być wykonane w dowolnej skali.Ultradźwięki można stosować do przekształcania oleju w biodiesla w dowolnej skali. Na zdjęciu z prawej strony (Kliknij aby powiększyć widok!) przedstawiono konfigurację na małą skalę, na przetwarzanie 60-70L (16 do 19 galonów). Jest to typowa konfiguracja do wstępnych badań i demonstracji procesu.

Taka konfiguracja składa się z następujących części:

  • jeden 500 watów lub 1000 watów urządzenie ultradźwiękowe (20 kHz) przy przypominającej sonotrody i kuweta przepływowa
  • Miernik do zasilania energią i dozującego
  • Zbiornik 80L obróbki (z tworzywa sztucznego, na przykład z HDPE)
  • Element grzewczy (1 do 2kW)
  • 10L zbiornik przedmieszki katalizatora (z tworzywa sztucznego, na przykład z HDPE)
  • premiks katalizatora (mieszadło)
  • pompę (wirówka, mono- lub narzędzi) do ok. Od 10 do 20 l / min na 1 do 3 barg
  • Zawór ciśnienie zwrotne do regulacji ciśnienia w komorze przepływowej
  • manometr do pomiaru ciśnienia posuwu

Przygotowanie

Wodorotlenek potasu (0,2 do 0,4 kg katalizatora) jest rozpuszczono w ok. 8.5L metanol w katalizatorze zbiornika wstępnego mieszania. Wymaga to mieszanie przedmieszki katalizatora. Zbiornik przetwarzanie jest wypełniona olejem roślinnym 66l. Olej jest ogrzewana za pomocą elementu grzejnego 45 do 65degC.

Przetwarzanie

Gdy katalizator całkowicie rozpuszcza się w metanolu, przedmieszka katalizatora miesza się z ogrzewanym olejem. Pompa doprowadza mieszaninę do komórki przepływowej. Za pomocą zaworu ciśnienia wstecznego, ciśnienie doprowadzono do 1 do 3barg (15 do 45psig). Recyrkulacji poprzez ultradźwiękowe biodiesla reaktora powinna być przeprowadzana przez ok. 20 minut. W tym czasie, olej jest przekształcana biodiesel. Po to, pompa i USG są wyłączone. Gliceryna (cięższa faza) zostanie oddzielone od biodiesla (lżejsze fazy). Oddzielanie odbywa ok. 30 do 60 minut. Po zakończeniu oddzielania, gliceryna może być osuszony.

biodiesel prania

Jak przekształcony biodiesel zawiera zanieczyszczenia, jest wymagane pranie. Do mycia woda miesza się z biodiesla. Ultradźwięki mogą korzystać mieszanie biodiesla z wodą. Zwiększa to powierzchnię aktywną w wyniku zmniejszenia wielkości kropelek (patrz ultradźwiękowy emulgujące). Proszę zwrócić uwagę, że bardzo intensywnej sonikacji może zmniejszyć kropelek wody do wielkości, która prawie stabilnej emulsji jest utworzona, które wymagają specjalnych środków (na przykład wirówki), które oddziela się.

Biodiesel Zakład Produkcyjny

Poniżej przedstawiono schemat blokowy typowej konfiguracji do sonikacji w linii oleju do przekształcenia w biodiesel. Kliknij na wykres aby uzyskać większy wgląd.

Kliknij aby powiększyć widok! Ciągłe Biodiesel Przetwarzanie Flow-Chart Korzystanie ultradźwiękowe kawitacyjny Mieszanie - konwersja ultradźwiękowe biodiesel może być wykonane w dowolnej skali.

Ciągły biodiesel tworzenie i rozdzielanie

W konfiguracyjny ciągłego przetwarzania biodiesel i ciągłego oddzielaniaOgrzane oleje i przedmieszkę katalizatora miesza się ze sobą w sposób ciągły za pomocą pompy regulowany. Inline mieszalnik statyczny poprawia homogeniczność wsadu do ultradźwiękowego reaktora. Mieszaninę olej / katalizator przechodzi przez komorę przepływową, w którym jest on wystawiony na działanie ultradźwięków kawitacji ok. Od 5 do 30 sekund, Zawór ciśnienia wstecznego jest stosowany do kontrolowania ciśnienia w komorze przepływowej. Sonikat mieszanka wchodzi do kolumny reaktora w górę. Objętość kolumny reaktora ma na celu dostarczenie ok. 1 godziny czasu przebywania w kolumnie, W tym czasie, Reakcja transestryfikacji jest zakończona, Przereagowana mieszanina gliceryny / biodiesel jest pompowana do wirówki, gdzie rozdziela się na frakcje biodiesla i gliceryna. Końcowe przetwarzanie obejmuje odzysku metanolu, przemywanie i suszenie, a może być w sposób ciągły, za.

Taka konfiguracja Eliminuje partii reaktora biodieslaKonwencjonalne mieszadła i duże zbiorniki separujące.

Biodiesel transestryfikacji Reakcja Prędkość

Poniższe schematy przedstawiają typowe wyniki transestryfikacji oleju rzepakowego (klasy przemysłowej), z metanolanu sodu (z lewej strony) i Wodorotlenek potasu (po prawej), W obu przypadkach, próbki kontrolnej (linia niebieska) eksponowano na intensywne mieszanie mechaniczne. Linia czerwona oznacza sonikacji próbki identycznego preparatu w odniesieniu do objętości, stężenia katalizatora i temperatury. Oś pozioma przedstawia czas, po zmieszaniu lub sonikacji, odpowiednio. Oś pionowa pokazuje ilość gliceryny, który osiadł na dnie. Jest to proste sposoby mierzenia szybkości reakcji. W obu schematach Próbkę poddano działaniu ultradźwięków (czerwony) reaguje znacznie szybciej niż Próbka kontrolna (niebieski).

Biodiesel z oleju rzepakowego przy użyciu metanolanu sodu - transestryfikacji Prędkość Diagram Biodiesel z oleju rzepakowego przy użyciu Wodorotlenek potasu - transestryfikacja Prędkość Diagram

Odnośniki dla biodiesla ogrodnicze

Kliknij tutaj linki do dostawców pomp i zbiorników dla przemysłu biodiesla.

Informacje na temat bezpieczeństwa chemicznego i

Proszę przeczytać uważnie poniższe informacje, aby uniknąć powikłań i niekorzystnych skutków zdrowotnych.

biodiesel Chemicals

Metanol jest toksyczny. Może to spowodować pogorszenie nerwu w wyniku długiego stosowania. może wchłaniać się przez skórę, też. Jeśli dostanie się do oczu może powodować ślepotę i Metanol może być śmiertelne w przypadku połknięcia. Z tego powodu, podejmuje niezbędne środki ostrożności przy obchodzeniu się z metanolu. Zaleca się, aby skorzystać z dobrej respiratora, fartuch i rękawice gumowe.

wodorotlenku potasu (KOH), jest toksyczny, powoduje oparzenia skóry po kontakcie. wymagana jest dobra wentylacja.

Upewnij się, że obszar roboczy jest bogato i starannie wentylowane, aby umożliwić opary uciec. Par respiratory atramentem nie są skuteczne wobec oparów metanolu. System dostarczania powietrza (aparatów oddechowych — Tlenowego Apparatus) daje lepszą ochronę przed oparów metanolu.

Biodiesel i gumowe części

Działa na 100% biodiesel przez dłuższy czas może powodować komplikacje w zwilżonych elementów kauczukowych (pompa, przewody hydrauliczne, O-ring) silnika. Zastąpienie części stalowych lub ciężkie gumy cła może wyeliminować ten problem. Alternatywnie można mieszać ok. 25% konwencjonalnych (kopalnych) oleju napędowego do swojego biodiesla, aby zapobiec powikłaniom.

Biodiesel

Biodiesel, takie jak ester metylowy rzepakowego (RME) jest paliw odnawialnych i biodegradowalny. Biodiesel ma kilka zalet w porównaniu z prostą oleju roślinnego (SVO). To nie wymaga konwersji silnika lub układu paliwowego modyfikację uruchomić biodiesla na konwencjonalnych silników wysokoprężnych. Biodiesel jest powszechnie dodawane do petrodiesel sprzedawany na pompy dziś, aby zwiększyć smarowności czystego Ultra-Low siarki napędowy (ULSD), Co jest korzystne, ponieważ prawie nie biodiesel zawartości siarki.