Biodiesel a partir de algas usando Ultrasonication

óleo de algas é uma matéria-prima sustentável interessante para a fabricação de biodiesel. É uma alternativa para matérias-primas populares, como soja, canola e palma. Ultra-som melhora a extracção de óleo a partir das células de algas e a conversão ao biodiesel.

fortes efeitos sinergéticos podem ser observadas quando se combina o tratamento enzimático com sonicação.Em comparação com culturas tradicionais de sementes oleaginosas, algas produz muito mais óleo por acre. Enquanto soja produz tipicamente menos de 50 galões de óleo de semente de colza por acre e gera menos do que 130 galões por acre, algas pode produzir até 10.000 galões por acre. Em particular diatomáceas e algas verdes são boas fontes para a produção de biodiesel.

Como outras plantas, as algas armazenam energia na forma de lipídios. Existem vários métodos para extrair os óleos, como prensagem, lavagem de solvente de hexano e extração ultrassônica.

Extração ultrassônica de óleo de algas

sonicação intensa de líquidos gera ondas sonoras que se propagam para o meio líquido resultante em ciclos alternados de alta pressão e de baixa pressão. Durante o ciclo de baixa pressão, de alta intensidade pequenas bolhas de vácuo são criados no líquido. Quando as bolhas de atingir um determinado tamanho, elas entram em colapso violentamente durante um ciclo de alta pressão. Isso é chamado de cavitação. Durante a implosão pressões muito elevadas e jactos de líquido de alta velocidade são produzidos localmente. As forças de cisalhamento resultantes quebrar a estrutura celular mecanicamente e melhorar a transferência de material. Este efeito suporta a extracção de lípidos de algas.

Ultrassonicadores 3x UIP1000hdT para transesterificação de biodiesel altamente eficiente usando óleo de algas

A mistura ultrassônica melhora a taxa de conversão de biodiesel, aumenta o rendimento e economiza o excesso de metanol e catalisador. A imagem exibe a instalação de 3x UIP1000hdT (cada 1kW) em uma planta de biodiesel.

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Extração de lote ultrassônico

Extração Ultrassônica de Botânicos - Lote de 30 Litros - UIP2000hdT

A tabela abaixo mostra requisitos típicos de energia para vários fluxos de volume. O sistema ultrassônico é geralmente integrado inline. O reator de ultrassônica pode ser facilmente adaptado para as instalações existentes, melhorando a extração de algas.

Quociente de vazão
Poder
20100L / hr
80400L / hr
0.31.5m³ / hr
210m³ / hr
20100m³ / hr

Preparação ultrassônica para prensagem a frio do óleo de algas

Em particular para a finalidade de pressionar, o bom controle do rompimento celular é necessária, a fim de evitar uma libertação sem impedimentos de todos os produtos intracelulares, incluindo detritos celulares, ou desnaturação do produto. Ao quebrar a estrutura celular, mais lípidos armazenadas no interior das células pode ser libertada pela aplicação de pressão externa.

Extração de solvente ultrassônico de óleo de algas

Os ciclos de alta pressão das ondas ultrassônicas suportam a difusão de solventes, como o hexano na estrutura celular. Como o ultrassom quebra a parede da célula mecanicamente pelas forças de tesoura de cavitação, facilita a transferência de lipídios da célula para o solvente. Após a dissolução do óleo no ciclohexano, a polpa/tecido é filtrada. A solução é destilada para separar o óleo do hexano. Para a sônicação de líquidos inflamáveis ou solventes em ambientes perigosos, a Hielscher oferece sistemas de ultrassonização certificados por FM e ATEX, como o UIP1000-Exd.

Extração enzimática ultrassônica do óleo de algas

fortes efeitos sinergéticos podem ser observadas quando se combina o tratamento enzimático com sonicação. A cavitação auxilia as enzimas da penetração do tecido, resultando na extracção de mais rápido e rendimentos mais elevados. Neste caso, a água actua como um solvente e as enzimas degradam as paredes celulares.

Biodiesel a partir de algas Oil

Clique aqui para ler mais sobre o ultra-som na fabricação de biodiesel.

Processamento de óleo de algas ultrassônicas da escala piloto para a produção

Recomendamos ensaios em escala piloto, por exemplo utilizando sistemas de 1 kW. Isto irá mostrar os efeitos gerais e aperfeiçoamento para o seu fluxo de processo particular.Recomendamos ensaios em escala piloto, por exemplo utilizando sistemas de 1 kW. Isto irá mostrar os efeitos gerais e aperfeiçoamento para o seu fluxo de processo particular. Todos os resultados podem ser ampliados linear para grandes fluxos de processo. Teremos o maior prazer de discutir o seu processo com você e recomendar medidas adicionais.

Gráfico de processo mostrando o processo de biodiesel no modo de fluxo contínuo. O ultrassom pode melhorar significativamente a esterificação e a transesterificação.

A esterificação e transesterificação ultrassônicas podem ser executadas como processo em lote ou contínuo inline. O gráfico mostra o processo ultrassônico inline para transesterficação de biodiesel (FAME).


Reator ultrassônico Hielscher para transesterificação de biodiesel com eficiência de processo superior

Sistema industrial ultrassônico com célula de fluxo para esterficação e transesterificação de biodiesel inline.

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Ultrassonicadores de médio e grande porte para produção industrial de biodiesel

A Hielscher Ultrasonics fornece processadores ultrassônicos industriais de grande escala, bem como processadores ultrassônicos industriais de grande escala para a produção eficiente de biodiesel em qualquer volume. Todo o sistema pode ser usado para melhorar a transesterificação de qualquer tipo de matéria-prima, incluindo óleo de algas, óleos vegetais, gorduras animais, óleos residuais etc.
Como o portfólio da Hielscher abrange sistemas ultrassônicos para qualquer capacidade de produção, podemos oferecer a solução ideal tanto para pequenos produtores quanto para grandes empresas. A conversão de biodiesel ultrassônico pode ser operada em lote ou como processo contínuo de inline. A instalação e operação é simples, segura e dá saídas confiáveis de qualidade de biodiesel superior.
Abaixo você encontrará configurações recomendadas de reator para uma série de taxas de produção.

ton / hr
gal / h
1x UIP500hdT
00,25-0,5
80-160
1x UIP1000hdT
00,5-1,0
160-320
1x UIP1500hdT
00,75-1,5
240-480
2x UIP1000hdT
1,0 a 2,0
320-640
2x UIP1500hdT
1,5 a 3,0
480-960
4x UIP1500hdT
3,0 a 6,0
960-1920
6x UIP1500hdT
4,5-9,0
1440-2880

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Homogeneizadores ultrassônicos de alta cisalhamento são usados em laboratório, bancada, piloto e processamento industrial.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.

Literatura / Referências



Ultrassônicos de alto desempenho! A linha de produtos Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.