Hielscher ultrasunete tehnologie

Biodieselul de producție & transesterificare

Când faci de biodiesel, cinetica de reacție lentă și de transfer de masă slabă scad capacitatea de plante de biodiesel și randamentul dvs. de biodiesel și de calitate. reactoare cu ultrasunete Hielscher îmbunătăți cinetica de transesterificare în mod semnificativ. Prin urmare, sunt necesare mai mici excesul de metanol și mai puțin catalizator pentru procesarea biodiesel.

Biodieselul este frecvent produse în reactoare de lot folosind căldură și amestecare mecanică ca aport de energie. Cu ultrasunete amestecare cavitaționale este un alternativă eficientă pentru a obține o amestecare mai bună în prelucrarea biodiesel comerciale. Cavitatie cu ultrasunete furnizează energia necesară pentru activarea transesterificare biodiesel industriale.

Transesterificarea (chimic de conversie pentru biodiesel)

Fabricare biodiesel din uleiuri vegetale (de exemplu, soia, rapita, Jatropha, semințe de floarea soarelui sau alge) Sau grăsimi animale, implică catalizat de bază transesterificare de acizi grași cu metanol sau etanol pentru a da esteri metilici sau esteri etilici corespondente. Glicerina este un produs secundar inevitabil al acestei reacții.

Uleiurile vegetale ca grăsimile animale sunt trigliceride compuse din trei lanțuri de acizi grași legați de o molecula de glicerina. Trigliceridele sunt esteri. Esteri sunt acizi, cum ar fi acizii grași, combinat cu un alcool. Glicerina (= glicerol) este un alcool greu. In procesul de conversie esterilor trigliceridelor sunt transformate în esteri alchilici (= biodiesel), folosind un catalizator (leșie) și un reactiv de alcool, de ex metanol, care randamentele metil esteri biodiesel. Metanolul înlocuiește glicerina.

glicerinei – faza mai grea – se va scufunda în partea de jos. Biodieselul – faza brichetă – plutește deasupra și pot fi separate, de exemplu, prin decantoare sau centrifugelor. Acest proces de conversie se numește transesterificare.

Reacția convențională de esterificare în de prelucrare a lot tinde să fie lentȘi separarea de fază a glicerina este consumatoare de timp, de multe ori luând 5 ore sau mai mult.

Ultrasonics pentru prelucrare biodiesel

Tulsa Biofuels_Manufacturer

„Am fost foarte multumit de echipamente si servicii de Hielscher și avem toate intenția de a include tehnologia ultrasonication Hielscher în toate eforturile noastre viitoare.“

Todd Stephens, Tulsa biocombustibili

Astăzi, biodieselul este produs în principal în reactoare lot. prelucrare biodiesel cu ultrasunete permite prelucrarea in linie continuă. Ultrasonication poate realiza o randament biodiesel în exces de 99%. reactoare cu ultrasunete reduce timpul de procesare de la 1 la 4 convențional procesarea lotului la moment fixat mai puțin de 30 de secunde. Mai important, ultrasonication reduce timpul de separare de la 5 până la 10 ore (utilizând agitare convenționale) la mai puțin de 60 de minute. Ultrasonare are, de asemenea, ajută la scăderea la cantitatea de catalizator necesară și cu până la 50%, datorită activității chimice a crescut în prezența cavitației (a se vedea, de asemenea, Sonochemistry). Când se utilizează ultrasonication cantitatea de metanol in exces necesar este redus, de asemenea. Un alt beneficiu este creșterea rezultată în puritatea glicerina.

prelucrare cu ultrasunete de biodiesel implică următoarele etape:

  1. grăsime ulei vegetal sau animal este amestecat cu metanol (care face esteri de metil) sau etanol (pentru etil esteri) și sodiu sau metoxid de potasiu sau hidroxid
  2. mix este încălzit, de exemplu, la temperaturi cuprinse între 45 și 65degC
  3. mix încălzit este în curs inline sonicat timp de 5 la 15 secunde
  4. glicerina cade sau este separat folosind centrifugi
  5. biodieselul convertit este spălat cu apă

Cel mai frecvent, este sonicare efectuat la o presiune ridicată (1 până la 3bar, presiune manometrică) cu ajutorul unei pompe de alimentare și o supapă de contrapresiune reglabilă lângă celula de curgere.

prelucrare industrială biodiesel nu are nevoie de multă energie cu ultrasunete. Tabelul de mai sus arată cerințele de putere tipice pentru diferite debite. Cerința real de energie poate fi determinată cu ajutorul unui procesor ultrasonic 1kW la scară banc-top. Toate rezultatele de la aceste studii banc-top poate fi scalate cu ușurință. Dacă este necesar, FM și ATEX-certificate dispozitive cu ultrasunete sunt disponibile, cum ar fi UIP1000-exd.

Hielscher furnizează echipamente industriale de prelucrare a biodieselului cu ultrasunete, la nivel mondial. Cu procesoare cu ultrasunete de până la 16kW putere per dispozitiv unic, Nu există nici o limită în mărime de plante de biodiesel sau capacitatea de prelucrare.

Costurile cu ultrasunete Biodiesel Manufacturing

(Click pentru vizualizare mai mare!) Eficiența energetică globală este importantă atunci când face biodiesel. Eficiența descrie cât de mult din puterea este transmisă de la priza în amestecul de ulei / metanol. Reactoare noastre cu ultrasunete au o eficiență totală mai mare de 80%.Ultrasonication este un mijloc eficient de a crește Viteza de reacție și rata de conversie în prelucrarea biodiesel comerciale. Costurile de prelucrare cu ultrasunete rezulta in principal din investiții
pentru echipamente cu ultrasunete, costurile de utilitate și de întreținere. restante eficienta energetica (faceți clic pe graficul din dreapta) De dispozitive cu ultrasunete Hielscher ajută la reducerea costurilor de utilitate și de acest lucru a face acest proces chiar mai ecologice. Costurile rezultate pentru ultrasonication variază între 0.1ct și 1.0ct per litru (0.4ct la 1.9ct / gallon), atunci când utilizat la scară comercială. Pentru mai multe informații despre costurile de prelucrare cu ultrasunete, vă rugăm să faceți clic aici.

Îngheţ & Sullivan Tehnologie Inovația anului

Frost & Sullivan European Innovation Tehnologia Anului in tehnologii de prelucrare de biodiesel se duce la Hielscher Ultrasonics în semn de recunoaștere a dezvoltării companiei de tehnologie noua ultrasunetelor pentru producția de bio-diesel.

Hielscher Ultrasonics a primit prestigiosul Frost & Sullivan Tehnologie Inovare al Anului în semn de recunoaștere a dezvoltării companiei de tehnologie noua ultrasunetelor pentru producția de bio-diesel. Click aici pentru a citi mai multe.

Solicitați mai multe informații!

Va rugam sa folositi formularul de mai jos, în cazul în care doriți să solicite informații suplimentare privind utilizarea ultrasunetelor în conversie comerciale de biodiesel.









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Biodieselul scară mică Ultrasonication de instalare

Setare singur rezervor pentru ultrasunete Biodieselul transesterificare - Conversiilor cu ultrasunete de biodiesel pot fi efectuate în orice scară.Ultrasonication poate fi utilizat pentru conversia uleiului în biodiesel la orice scară. Imaginea din dreapta (Click pentru vizualizare mai mare!) prezintă o configurare la scară mică pentru prelucrarea 60-70L (16 la 19 galoane). Aceasta este de configurare tipică pentru studiile inițiale și demonstrative de proces.

Această configurare este format din următoarele părți:

  • unu 500 wați sau 1000 wați Dispozitiv cu ultrasunete (20kHz) cu rapel, sonotrode și fluxul de celule
  • contor de putere pentru putere de contorizare și energie
  • Rezervor 80L de prelucrare (plastic, de exemplu HDPE)
  • element de încălzire (1 până la 2kW)
  • 10L rezervor catalizator premix (plastic, de exemplu HDPE)
  • premixer catalizator (agitator)
  • Pompă (centrifugă, mono sau unelte) pentru aprox. 10 până la 20L / min la 1 la 3 barg
  • supapă de contrapresiune pentru reglarea presiunii în celula de curgere
  • manometru pentru măsurarea presiunii furajelor

preparare

Hidroxid de potasiu (0,2 la 0.4 kg, catalizator) se dizolvă în aprox. Metanolul 8.5L în catalizator rezervor de pre-mix. Acest lucru necesită agitarea amestecului prealabil catalizator. Rezervorul de procesare este umplut cu ulei vegetal 66L. Uleiul este încălzit de către elementul de încălzire la 45 la 65degC.

Prelucrare

Când catalizatorul este complet dizolvat în metanol, se premixul catalizatorul este amestecat cu uleiul încălzit. Pompa alimentează amestecul la celula de curgere. Prin supapa de presiune, presiunea este reglată la 1 până la 3barg (15 la 45psig). Recircularea prin reactorul de biodiesel cu ultrasunete trebuie efectuată pentru aprox. 20 de minute. În acest timp, uleiul este transformat în biodiesel. După aceasta, pompa si ultrasunete sunt oprite. Glicerina (faza mai greu) va separa de biodiesel (faza brichetă). Separarea durează aprox. 30 până la 60 minute. Când separarea este terminat, glicerina poate fi drenat.

biodiesel de spalat

Deoarece biodiesel convertit conține impurități, este necesară spălarea. Pentru spălare, apa se amestecă în biodiesel. Ultrasonication pot beneficia amestecarea biodieselului cu apa. Aceasta crește suprafața activă ca urmare a reducerii dimensiunii picăturii (a se vedea: emulsionare cu ultrasunete). Vă rugăm să ia în considerare, că sonicare foarte intensă poate reduce picăturile de apă la o dimensiune, că o emulsie aproape stabil este formată, care va necesita mijloace speciale (de exemplu, centrifugare) să fie separate.

Biodiesel fabrica de fabricație

Efluentul graficul de mai jos prezintă o configurare tipică pentru sonicare în linie de petrol pentru conversia în biodiesel. Faceți clic pe diagramă pentru a obține o vizualizare mai mare.

Click pentru vizualizare mai mare! Continuu Biodieselul Prelucrarea Schema fluxului Folosind cu ultrasunete cavitaționale de amestec - cu ultrasunete de conversie de biodiesel pot fi efectuate în orice scară.

Continuu Biodieselul Prelucrarea și separarea

Într-o configurare pentru procesarea biodiesel continuă și separarea continuă, Uleiul încălzit și premixul catalizator sunt amestecate continuu folosind pompe reglabile. Un amestecător static în linie îmbunătățește omogenitatea alimentare a reactorului cu ultrasunete. Amestecul de ulei / catalizator trece celula de curgere, în cazul în care acesta este expus la ultrasunete cavitație pentru aprox. 5 până la 30 secunde. O supapă de contrapresiune este utilizat pentru a controla presiunea în celula de curgere. Mixul sonicate intră în coloana reactorului pe partea de sus. Volumul coloanei reactorului este proiectat pentru a da aprox. timp de retenție de 1 oră în coloana. În acea perioadă, reacția de transesterificare este finalizat. Reacționat amestecă glicerina / biodiesel este pompat la centrifugă unde se separă în fracțiunile de biodiesel și glicerină. Post-procesare presupune recuperarea metanolului, spălare și uscare și se poate face în mod continuu, de asemenea.

Această setare elimină loturi de reactoare biodiesel, Agitatoare convenționale și rezervoare mari de separare.

Biodieselul transesterificare Viteza de reacție

Diagramele de mai jos arată rezultatele tipice ale transesterificarea uleiului de rapiță (grad industrial) cu metoxid de sodiu (stânga) și hidroxid de potasiu (dreapta). Pentru ambele teste, o probă de control (linia albastră) a fost expus la amestecarea mecanică intensă. Linia roșie reprezintă proba sonicate formulării identice în ceea ce privește raportul de volum, concentrația catalizatorului și temperatura. Axa orizontală arată timpul după amestecare sau, respectiv sonicare. Axa verticală arată volumul de glicerina, care sa stabilit în partea de jos. Acesta este un simplu mijloc de măsurare a vitezei de reacție. În ambele diagrame, proba sonicată (roșu) reactioneaza mult mai rapid decât probă de control (albastru).

Biodieselul de Ulei de rapiță folosind metoxidul de sodiu - Diagrama de viteză transesterificare Biodieselul de Ulei de rapiță folosind Hidroxid de potasiu - Diagrama de viteză transesterificare

Link-uri pentru consumabile Biodiesel

Click aici pentru link-uri către furnizorii de pompe și rezervoare pentru industria de biodiesel.

Chimice și informații de siguranță

Vă rugăm să citiți cu atenție informațiile de mai jos, pentru a preveni complicații și efecte nocive asupra sănătății.

biodiesel chimice

Metanolul este toxic. Aceasta poate duce la deteriorarea nervilor, ca urmare a utilizării prelungite. Acesta poate fi absorbit prin piele, de asemenea. În cazul pătrunderii stropilor în ochi poate provoca orbire și metanol pot fi fatale atunci când înghițite. Din acest motiv, să ia măsurile de precauție necesare în timpul manipulării Metanol. Se recomandă utilizarea unui aparat respirator bun, un șorț și mănuși de cauciuc.

Hidroxid de potasiu (KOH) este toxic și provoacă arsuri ale pielii la contactul. Este necesară o bună ventilație.

Asigurați-vă că spațiul de lucru este ventilat generos și bine, pentru a permite fum să scape. respiratori cartușului de vapori nu sunt eficiente împotriva fumului de metanol. Un sistem de aer furnizat (SCBA — -Un aparat respirator autonom) oferă o mai bună protecție împotriva vaporilor de metanol.

Biodiesel și Piese din cauciuc

Rularea pe biodiesel de 100% pentru mai mult timp poate cauza complicații la piese din cauciuc udate (pompe, furtunuri, O-inele) ale motorului. Înlocuirea de piese din oțel sau din cauciuc grele poate elimina această problemă. Ca alternativă, puteți amesteca cca. 25% convenționale (fosil) motorină în biodiesel pentru a preveni complicații.

Biodieselul

Biodiesel, cum ar fi ester metilic de rapiță (RME) este un combustibil regenerabil și biodegradabile. Biodieselul are mai multe avantaje în comparație cu ulei vegetal drept (SVO). Este nevoie de nici o modificare de conversie a motorului sau a sistemului de combustibil pentru a rula biodiesel pe motoare diesel convenționale. Biodiesel-ul este în mod obișnuit adăugat la petrodiesel vândute la pompele de astăzi pentru a crește onctuozitatea pur Ultra-Low Sulf Diesel (ULSD), Ceea ce este avantajos, deoarece Biodiesel are aproape nici un conținut de sulf.