Reactoare cu ultrasunete pentru producția de biodiesel

Reactoare cu ultrasunete îmbunătăți cinetica reacției chimice a procesului de conversie biodiesel. Acest lucru duce la o transesterificare mai rapidă, un randament de conversie mai mare și economisește excesul de metanol și catalizator. Hielscher face reactoare de amestecare cu ultrasunete pentru producerea de biodiesel la orice scară. Reactoarele cu ultrasunete sunt compacte, ușor de instalat și foarte eficiente.

Producția de biodiesel a crescut și accelerat cu ultrasunete de putere

Biodieselul este un combustibil regenerabil și curat fabricat din uleiuri vegetale, grăsimi animale sau ulei de gătit uzat. Acesta poate fi produs printr-o reacție de transesterificare, care implică conversia trigliceridelor în esteri metilici ai acizilor grași (FAME) folosind un alcool și un catalizator. O modalitate de a accelera reacția de transesterificare este utilizarea undelor ultrasonice, care pot spori amestecarea și transferul de masă al reactanților, precum și promovarea ruperii picăturilor de ulei și dispersia catalizatorului.
Un ultrasonicator de tip sondă, cunoscut și sub numele de sonotrode, este un dispozitiv care generează unde sonore de înaltă frecvență (de obicei în intervalul 20 kHz până la 30 kHz) prin vibrarea unei tije de titan. Undele ultrasonice se propagă prin lichid și creează zone de înaltă presiune și joasă presiune, provocând formarea bulelor de cavitație și prăbușirea rapidă. Colapsul bulelor generează încălzire și răcire locală intensă, forțe mari de forfecare și unde de șoc, care pot crește rata de reacție și eficiența procesului de transesterificare.

 

 

Avantajele producției de biodiesel cu ultrasunete

Avantajele utilizării unui ultrasonicator de tip sondă pentru sinteza biodieselului includ:

1. Rată de reacție mai rapidă: Undele ultrasonice pot crește transferul de masă al reactanților și pot accelera reacția de transesterificare, reducând timpul de reacție și crescând randamentul biodieselului.
2. Randament și puritate mai mari: Procesul de biodiesel cu ultrasunete îmbunătățește dispersia catalizatorului și omogenitatea amestecului de reacție, ceea ce duce la un randament mai mare și puritatea biodieselului. Folosind ultrasunete, puteți utiliza cea mai scăzută calitate a materiei prime, ar fi uleiurile de gătit uzate și transformați-l în biodiesel de înaltă calitate.
3. Consum redus de energie: Utilizarea ultrasonication reduce energia necesară pentru amestecarea și încălzirea amestecului de reacție, precum și cantitatea de catalizator necesară, rezultând într-un proces mai durabil și mai rentabil.
4. Flexibilitate și scalabilitate: Hielscher sondă de tip ultrasonicators și reactoare pot fi utilizate atât pentru producția la scară mică, cât și pentru producția pe scară largă de biodiesel, și pot fi ușor integrate în procesele de producție existente.

În rezumat, acest lucru înseamnă că utilizarea unui ultrasonicators Hielscher și reactoare cu ultrasunete pentru sinteza biodieselului oferă beneficii semnificative în ceea ce privește rata de reacție, randament, puritate, consumul de energie, și scalabilitate, făcându-l o tehnologie profitabilă pentru producția durabilă de combustibili regenerabili.

Reactoare biodiesel cu ultrasunete reduce costurile și de a stimula randamentul biodieselului

Excesul de metanol și catalizator sunt factori de cost semnificativi în producția de biodiesel. Hielscher reactoare cu ultrasunete folosesc forfecare cavitațională intensă pentru amestecarea metanolului cu materia primă. Acest lucru vă oferă picături de metanol mult mai mici, rezultând o utilizare îmbunătățită a metanolului și a catalizatorului. Prin urmare, sunt necesare mai puțin exces de metanol și mai puțin catalizator. În plus, cavitația influențează cinetica reacției, ducând la o transesterificare mai rapidă și mai completă.

Utilizarea reactoarelor cu ultrasunete pentru producția de biodiesel este recomandată pentru capacități de producție de peste 0,25 tone de biodiesel pe oră. Hielscher oferă reactoare cu ultrasunete cu până la 16 tone / oră capacitate (5100 galoane / oră) pe reactor. Puteți combina mai multe reactoare pentru a se potrivi cu capacitatea dvs. de proces. Puteți adăuga reactoare suplimentare mai târziu, când vă extindeți capacitatea de producție. Vom fi bucuroși să vă recomandăm cea mai potrivită configurare reactor biodiesel pentru configurarea instalației și pentru capacitatea procesului.

Reactoare biodiesel cu ultrasunete la scară mică și medie

Pentru sistemele mici și mijlocii de producție de biodiesel de până la 9 tone / oră (2900 galoane / oră), Hielscher vă oferă UIP500hdT (500 wați), UIP1000hdT (1000 wați), UIP1500hdT (1500 wați) sau UIP2000hdT (2000 wați). Aceste patru reactoare inline cu ultrasunete sunt foarte compacte, ușor de integrat sau retro-fit. Acestea sunt construite pentru operațiuni grele în medii dure. Mai jos veți găsi configurațiile recomandate ale reactoarelor pentru o serie de rate de producție.

	tone/oră	galoane/oră
1x UIP500hdT	00,25 până la 0,5	80 până la 160
1x UIP1000hdT	0.5 până la 1.0	160 până la 320
1x UIP1500hdT	00,75 până la 1,5	240 până la 480
1x UIP2000hdT	1,0 până la 2,0	320 până la 640
2x UIP1500hdT	1,5 până la 3,0	480 până la 960
2x UIP2000hdT	2,0 până la 4,0	640 până la 1280
4x UIP1500hdT	3,0 până la 6,0	960 până în 1920
4x UIP2000hdT	4 până la 8	1280 până la 2560

Reactoare industriale cu ultrasunete Biodiesel la scară completă

Pentru instalațiile industriale de producție de biodiesel Hielscher oferă UIP4000hdT (4000 wați), UIP6000hdT (6000 wați), UIP10000hdT (10000 wați) și UIP16000hdT (16000 wați). Aceste omogenizatoare cu ultrasunete cu reactoare inline sunt proiectate pentru producția continuă de biodiesel la debite mari. Toate cele patru omogenizatoare cu ultrasunete sunt disponibile în dulapuri din oțel inoxidabil. Instalarea verticală necesită un spațiu minim pe podea pentru instalare sau modernizare. Mai jos găsiți configurațiile recomandate pentru ratele tipice de procesare industrială.

	tone/oră	galoane/oră
3x UIP4000hdT	6,0 până la 12,0	1920 până la 3840
5x UIP4000hdT	10,0 până la 20,0	3200 până la 6400
3x UIP10000hdT	15,0 până la 30,0	4800 până la 9600
3x UIP16000hdT	24,0 până la 48,0	7680 până la 15360
5x UIP16000hdT	40,0 până la 80,0	12800 până la 25600

Inline Amestecarea cu ultrasunete de ulei și metanol

Reactoarele de amestecare cu ultrasunete înlocuiesc agitatoarele rezervorului și alte mixere dinamice de forfecare. În general, reactoarele cu ultrasunete biodiesel sunt instalate pentru a amesteca două fluxuri de alimentare: ulei și metanol (cu catalizator). Pentru aceasta, un pre-mix brut este pompat prin reactorul cu ultrasunete inline, în cazul în care cavitația cu ultrasunete se amestecă și emulsionează ambii reactivi în 2 pentru a 10 secunde. Acesta este un proces de amestecare în linie. Când amestecul iese din reactorul cu celule de flux, glicerina se va separa prin gravitație în mai puțin de 60 de minute. Alternativ, puteți alimenta amestecul sonicat într-o centrifugă după câteva minute de timp de reacție. Amestecarea în linie reduce numărul și volumul rezervoarelor utilizate în comparație cu prelucrarea convențională a loturilor. Acest lucru îmbunătățește utilizarea capitalului.