Производство биодизеля & Конверсия биодизеля

Hielscher's Ultrasonic 32MMGY Biodiesel ReactorКогда вы производите биодизель, кинетика медленной реакции и плохой массообмен снижают производительность вашей биодизельной установки, а также выход и качество биодизеля. Ультразвуковые реакторы Hielscher значительно улучшают кинетику переэтерификации. Поэтому для переработки биодизеля требуется меньше избытка метанола и меньше катализатора.

Биодизель обычно производится в периодических реакторах с использованием тепла и механического смешивания в качестве источника энергии. Ультразвуковое кавитационное смешивание является эффективной альтернативой для достижения лучшего смешивания в коммерческой обработке биодизеля. Ультразвуковая кавитация обеспечивает необходимую энергию активации для промышленной биодизельной переэтерификации.

 

В этом видеоуроке мы познакомим вас с наукой о том, как ультразвуковые биодизельные реакторы значительно улучшают производство биодизеля. Ультразвуковые биодизельные реакторы Hielscher зарекомендовали себя как мощный инструмент для улучшения процесса производства биодизеля, и в этом руководстве мы углубимся в принцип его работы и покажем различные ультразвуковые установки для любого масштаба производства. Повысьте эффективность и экономичность производства биодизельного топлива и получите более высокий выход высококачественного биодизеля в рамках быстрой переработки. В то же время ультразвуковые биодизельные реакторы позволяют использовать бедные масла, такие как отработанные растительные масла или отработанные кулинарные жиры, и помогают экономить метанол и катализатор, способствуя экологически чистому и устойчивому производству биодизеля.

Производство биодизеля с использованием сонореакторов Hielscher для повышения производительности и качества & вместимость

Миниатюра видео

 

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


3 ультразвуковые аппараты UIP1000hdT для высокоэффективной переэтерификации биодизеля с использованием отработанных растительных масел, жира или других масел.

Ультразвуковое смешивание улучшает скорость конверсии биодизеля, увеличивает выход и экономит избыток метанола и катализатора.

Ультразвуковая улучшенная переэтерификация биодизеля

Производство биодизеля обычно включает химическую реакцию, называемую переэтерификацией, в которой триглицерид (такой как растительное масло, животный жир, отработанные растительные масла) реагирует со спиртом (таким как метанол) в присутствии катализатора для получения биодизеля (метиловых эфиров жирных кислот) и глицерина. Ультразвуковые реакторы могут использоваться для улучшения процесса переэтерификации несколькими способами, что приводит к нескольким преимуществам:

  • Улучшенное смешивание: Ультразвуковые волны могут создавать кавитационные пузырьки, которые сильно коллапсируют, вызывая интенсивное перемешивание и перемешивание реакционной смеси. Это приводит к лучшему контакту между реагентами и катализатором, что приводит к более быстрой и полной переэтерификации.
  • Кинетика ускоренной реакции: Высокоэнергетические условия, создаваемые ультразвуковыми волнами, могут активировать реакцию, увеличивая скорость реакции и уменьшая время реакции, необходимое для достижения заданного уровня преобразования. Это может привести к повышению урожайности и снижению затрат.
  • Снижение использования катализатора: Ультразвуковые реакторы могут повысить эффективность использования катализатора, обеспечивая более активные участки для реакции. Это означает, что для достижения того же уровня конверсии, снижения затрат и воздействия на окружающую среду требуется меньше катализатора.
  • Улучшенное качество продукции: Ультразвуковые реакторы могут производить биодизель с более низким содержанием свободных жирных кислот, более высокой чистотой и лучшими свойствами холодного потока. Это связано с улучшенным перемешиванием и более быстрой кинетикой реакции, которые минимизируют образование нежелательных побочных продуктов и примесей.

Эти преимущества ультразвуковой обработки биодизеля делают использование установки ультразвукового реактора очень экономичным, поскольку использование ультразвуковых реакторов значительно повышает эффективность, скорость и качество переэтерификации биодизеля. Таким образом, это означает, что ультразвук превращает переэтерификацию в более экономичный и экологически устойчивый процесс.

Проблемы смешивания обычного биодизеля: Обычная реакция этерификации при периодической обработке имеет тенденцию быть медленной, а фазовое разделение глицерина занимает много времени, часто занимая 5 часов или более.
 
Ультразвуковые реакторы помогут вам ускорить процесс производства биодизеля и одновременно повысить выход и качество биодизеля при меньших затратах на переработку!
 

Ультразвуковой реактор Hielscher для переэтерификации биодизеля с превосходной эффективностью процесса

Промышленный ультразвуковой аппарат UIP2000hdT с проточной ячейкой FC2T500k для поточной биодизельной этерификации и переэтерификации.

 

Преимущества ультразвуковой переэтерификации биодизеля

  • Более высокие выходы биодизеля благодаря улучшенному смешиванию
  • Повышение качества биодизеля
  • Используйте даже самое бедное масло в качестве сырья
  • Непрерывная поточная обработка
  • Меньше метанола
  • Менее катализатор
  • Экономия времени за счет высокоскоростного преобразования
  • сохранение энергии
  • простая и безопасная работа
  • Надежность и низкое техническое обслуживание
  • Высокая производительность: работа 24/7 при полной нагрузке
Тулса биотоплива»Производитель

«Мы были очень довольны оборудованием и сервисом Hielscher, и у нас есть все основания включить технологию ультразвука Hielscher во все наши будущие начинания».
 
Тодд Стивенс, Tulsa Biofuels

Ультразвук для производства биодизеля

Биодизель часто производится в периодических реакторах. Ультразвуковая конверсия биодизеля обеспечивает непрерывную поточную обработку. Ультразвуковая обработка может достичь выхода биодизеля, превышающего 99%. Ультразвуковые реакторы сокращают время обработки с обычных 1-4-часовой периодической обработки до менее чем 30 секунд. Что еще более важно, ультразвуковая обработка сокращает время разделения с 5 до 10 часов (с использованием обычного перемешивания) до менее чем 60 минут. Ультразвук также помогает уменьшить количество необходимого катализатора до 50% из-за повышенной химической активности в присутствии кавитации. При использовании ультразвука количество необходимого избытка метанола также уменьшается. Еще одним преимуществом является увеличение чистоты глицерина.
 
Производство ультразвукового биодизеля шаг за шагом:

  1. растительное масло или животный жир смешивают с метанолом (который делает метиловые эфиры) или этанолом (для этиловых эфиров) и метоксидом или гидроксидом натрия или калия
  2. смесь нагревают, например, до температур между 45 и 65 ° С
  3. нагретая смесь обрабатывается ультразвуком в течение 5-15 секунд
  4. глицерин выпадает или разделяется с помощью центрифуг
  5. превращенный биодизель промывают водой

 
Чаще всего обработка ультразвуком выполняется при повышенном давлении (от 1 до 3 бар, манометрическое давление) с использованием питающего насоса и регулируемого клапана обратного давления рядом с проточной ячейкой.

Промышленное преобразование биодизеля не требует большого количества ультразвуковой энергии. Фактическая потребность в энергии может быть определена в настольном масштабе с использованием, например, ультразвукового процессора мощностью 1 кВт, такого как UIP1000hdT. Все результаты таких стендовых испытаний могут быть масштабированы линейно и без каких-либо проблем. При необходимости доступны ультразвуковые устройства, сертифицированные ПО ATEX, такие как UIP1000-Exd,

Hielscher поставляет промышленное ультразвуковое оборудование для обработки биодизеля по всему миру. С ультразвуковыми процессорами мощностью до 16 кВт на одно устройство нет ограничений в размере биодизельной установки или производительности обработки.

Затраты на производство ультразвукового биодизеля

(Нажмите для увеличения!) Общая эффективность использования энергии важна, когда вы делаете биодизель. Эффективность описывает, какая часть энергии передается от штепсельной вилки в смесь масло / метанол. Наши ультразвуковые реакторы имеют общую эффективность более 80%.Ультразвук является эффективным средством для увеличения скорости реакции и скорости конверсии в коммерческом производстве биодизеля. Затраты на ультразвуковую обработку являются результатом в основном инвестиций в ультразвуковое оборудование, коммунальных расходов и технического обслуживания. Выдающаяся энергоэффективность ультразвуковых аппаратов Hielscher помогает снизить затраты на коммунальные услуги и тем самым сделать этот процесс еще более экологичным. Результирующие затраты на ультразвук варьируются от 0,1 до 1,0 карата на литр (от 0,4 до 1,9 карата / галлон) при использовании в коммерческих масштабах.
Узнайте больше об эффективности процесса и экономических преимуществах производства ультразвукового биодизеля!
 

Уменьшите энергетические потребности вашего биодизельного процесса с помощью ультразвукового смешивания!

Ультразвуковое смешивание снижает удельное потребление энергии при производстве биодизеля, превосходя гидродинамическое магнитное смешивание и смесители с высоким сдвигом.

 

Маломасштабная ультразвуковая установка биодизеля

Ультразвук может быть использован для превращения масла в биодизельное топливо в любом масштабе. На рисунке ниже показана небольшая установка для обработки 60-70 л (от 16 до 19 галлонов). Это типичная установка для первоначальных исследований и демонстрации процесса.

Технологическая схема, показывающая процесс биодизеля в пакетном режиме. Ультразвук может значительно улучшить этерификацию и переэтерификацию.

Ультразвуковая эстерификация и трансэстерификация могут быть запущены в качестве пакетного или непрерывного процесса вколочной линии. На этой диаграмме показан ультразвуковой процесс партии для преобразования биодизеля.

Ультразвуковые кавитационные реакторы Hielscher Ultrasonics широко установлены на предприятиях по производству биодизеля для повышения эффективности процесса, повышения урожайности и снижения производственных затрат.

3 ультразвуковых аппарата мощностью 1 кВт модели 1000hdT с ультразвуковым проточным реактором с высокоэффективной конверсией биодизеля.

Для простой, но высокоэффективной установки ультразвукового биодизеля вам понадобится следующее оборудование:

  • один ультразвуковой аппарат (например, UIP500hdT или UIP1000hdT) с бустером, сонотродом и проточной ячейкой
  • измеритель мощности для измерения мощности и энергии
  • 80L (пластик, например, HDPE)
  • нагревательный элемент (от 1 до 2 кВт)
  • 10-литровый резервуар для премиксов (пластик, например, HDPE)
  • катализатор-предшественник (мешалка)
  • насос (центрифуга, моно или шестерня) прибл. От 10 до 20 л / мин при температуре от 1 до 3 бар
  • клапан обратного давления для регулирования давления в проточной ячейке
  • манометр для измерения давления подачи
Нажмите здесь, чтобы загрузить PDF-версию, относящуюся к “Ультразвуковое смешение для производства биодизеля”

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковые реакторы для превосходной переработки биодизеля

Hielscher Ultrasonics предлагает высокопроизводительные ультразвуковые процессоры и реакторы, которые улучшат производство биодизеля за счет более высоких выходов биодизеля, улучшенного качества биодизеля, сокращения времени обработки и снижения производственных затрат.

Мало- и среднемасштабные ультразвуковые реакторы для переэтерификации биодизеля

Ультразвуковые преобразователи UIP500hd (500 Вт), UIP1000hd (1000 Вт) и UIP15000 (1500 Вт) с проточными ячейками для непрерывной обработки биодизеляДля производства биодизеля малого и среднего размера до 9 тонн / ч (2900 галлонов / ч) Hielscher предлагает вам UIP500hdT (500 Вт), UIP1000hdT (1000 Вт), UIP1500hdT (1500 Вт) и UIP2000hdT (2000 Вт) в качестве ультразвуковых смесителей с высоким сдвигом с проточными реакторами для надежной и эффективной поточной обработки биодизеля. Эти четыре ультразвуковых реактора очень компактны, просты в интеграции или ретро-установке. Они предназначены для работы в тяжелых условиях эксплуатации в суровых условиях. Ниже вы найдете рекомендуемые реакторные установки для различных производственных показателей.

т / ч
гал / час
1x UIP500hdT (500 Вт)
00,25 до 0,5
От 80 до 160
1x UIP1000hdT (1000 Вт)
00,5 до 1,0
160 до 320
1x UIP1500hdT (1500 Вт)
0.75 1.5
От 240 до 480
1x UIP2000hdT (2000 Вт)
От 1,0 до 2,0
320 до 640
2x UIP2000hdT (2000 Вт)
от 2.0 до 4.0
640 до 1280
4xUIP1500hdT (1500 Вт)
От 3,0 до 6,0
960 до 1920
UIP1500hdT (1500 Вт)
От 4,5 до 9,0
1440 до 2880
UIP2000hdT (2000 Вт)
6,0 до 12,0
1920 до 3840

Очень высокопроизводительные промышленные биодизельные реакторы

UIP4000hdT потоковой ячейки для внеливой звукозации в промышленных масштабахДля промышленных предприятий по производству биодизеля Hielscher предлагает ультразвуковые гомогенизаторы UIP4000hdT (4 кВт), UIP6000hdT (6 кВт), 10000 (10 кВт) и UIP16000hdT (16 кВт)! Эти ультразвуковые процессоры предназначены для непрерывной обработки высоких скоростей потока. UIP4000hdT, UIP6000hdT и UIP10000 могут быть интегрированы в стандартные морские грузовые контейнеры. Кроме того, все четыре модели процессоров доступны в шкафах из нержавеющей стали. Вертикальная установка требует минимального пространства. Ниже вы найдете рекомендуемые настройки для типичных темпов промышленной обработки.

т / ч
гал / час
1x UIP6000hdT (6000 Вт)
От 3,0 до 6,0
960 до 1920
3x UIP4000hdT (4000 Вт)
6,0 до 12,0
1920 до 3840
5x UIP4000hdT (4000 Вт)
10,0 до 20,0
3200 до 6400
3x UIP6000hdT (6000 Вт)
с 9.0 до 18.0
2880 до 5880
3x UIP10000 (10 000 Вт)
15,0 до 30,0
4800 до 9600
3x UIP16000hdT (16 000 Вт)
24,0 до 48,0
7680 до 15360
5x UIP16000hdT
40,0 до 80,0
12800 до 25600

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию о наших ультразвуковых биодизельных процессорах и реакторах, технические данные, а также цены. Мы будем рады обсудить с Вами Ваш биодизельный процесс и предложить Вам ультразвуковой реактор, отвечающий Вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Промышленный ультразвуковой процессор мощностью 16 000 Вт для высокой мощности по переработке биодизеля.

Ультразвуковой аппарат UIP16000hdT способен перерабатывать биодизель 32MMGY.

Мороз & Инновации в области технологий Sullivan года

Мороз & Премия «Sullivan European Technology Innovation of the Year Award» в технологиях переработки биодизеля идет на Hielscher Ultrasonics в знак признания разработки компанией новой технологии ультразвуковой обработки для производства биодизеля.

Hielscher Ultrasonics получила престижную награду Frost and Sullivan Technology Innovation of the Year Award в знак признания разработки компанией новой ультразвуковой технологии для производства биодизеля.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о премии Фроста и Салливана за биодизельные реакторы Hielscher Ultrasonics!

переэтерификации – Химическая конверсия биодизеля

Производство биодизеля из растительных масел (например, сои, рапса, ятрофы, семян подсолнечника), водорослей, животных жиров, а также растительных масел, включает катализируемую основанием переэтерификацию жирных кислот метанолом или этанолом для получения соответствующих метиловых эфиров или этиловых эфиров. Глицерин является неизбежным побочным продуктом этой реакции.

Растительные масла в виде животных жиров представляют собой триглицериды, состоящие из трех цепочек жирных кислот, связанных молекулой глицерина. Триглицериды являются эфирами. Сложные эфиры представляют собой кислоты, как и жирные кислоты, в сочетании со спиртом. Глицерин (= глицерин) является тяжелым алкоголем. В процессе конверсии сложные эфиры триглицеридов превращаются в алкильные эфиры (= биодизель) с использованием катализатора (щелока) и спиртового реагента, например, метанола, который дает метиловые эфиры биодизеля. Метанол заменяет глицерин. Этот процесс химического превращения называется переэтерификацией.

После переэтерификации глицерин, который является более тяжелой фазой, опустится на дно. Биодизель, который является более легкой фазой, плавает сверху и может быть отделен, например, декантерами или центрифугами.

Подготовка биодизеля

Гидроксид калия (от 0,2 до 0,4 кг, катализатор) в настоящее время растворяется в прибл. 8.5L Метанол в каталитическом резервуаре предварительного смешивания. Для этого требуется перемешивание катализатора премикса. Бак для обработки наполняется 66L растительного масла. Масло нагревается с помощью нагревательного элемента 45 до 65degC.

Конверсия биодизеля

Когда катализатор полностью растворяется в метаноле, предварительная смесь катализатора смешивается с нагретым маслом. Насос подает смесь в проточную ячейку. С помощью клапана обратного давления давление регулируется от 1 до 3 бар (от 15 до 45 фунтов на квадратный дюйм). Рециркуляция через ультразвуковой реактор биодизеля должна проводиться прибл. 20 минут. За это время масло превращается в биодизель. После этого насос и ультразвук выключаются. Глицерин (более тяжелая фаза) будет отделяться от биодизеля (более легкая фаза). Разделение занимает ок. От 30 до 60 минут. Когда отделение будет закончено, глицерин может быть слит.

Мойка биодизеля

Поскольку преобразованный биодизель содержит примеси, требуется стирка. Для стирки вода смешивается с биодизелем. Ультразвук может принести пользу смешиванию биодизеля с водой. Это увеличивает площадь активной поверхности в результате уменьшения размера капель. Пожалуйста, учтите, что очень интенсивная обработка ультразвуком может уменьшить капли воды до размера, что образуется почти стабильная эмульсия, которая потребует отделения специальных средств (например, центрифуги).
 

На видео показано высокоэффективное эмульгирование масла с помощью ультразвукового аппарата зондового типа. В качестве ультразвукового процессора используется ультразвуковой аппарат Hielscher UP400St, который идеально подходит для приготовления партий высококачественных эмульсий среднего размера.

Видео: UP400St - 400 Вт ультразвуковой гомогенизатор

Миниатюра видео

 

Биодизель Завод по производству

На приведенной ниже блок-схеме показана типичная установка для поточной обработки ультразвуком нефти, метанола и катализатора для преобразования в биодизельное топливо.
 

Технологическая схема, показывающая процесс биодизеля в режиме непрерывного потока. Ультразвук может значительно улучшить этерификацию и переэтерификацию.

Ультразвуковая эстерификация и трансэстерификация могут быть запущены в качестве пакетного или непрерывного процесса вколочной линии. Диаграмма показывает ультразвуковой процесс линии для биодизеля (FAME) transesterfication.

 

Непрерывная обработка и сепарация биодизеля

В установке для непрерывной обработки биодизеля и непрерывного разделения нагретое масло и премикс катализатора непрерывно смешиваются вместе с помощью регулируемых насосов. Встроенный статический смеситель улучшает однородность подачи в ультразвуковой реактор. Смесь масла/катализатора проходит через проточную ячейку, где подвергается ультразвуковой кавитации в течение примерно 5-30 секунд. Клапан противодавления используется для управления давлением в проточной ячейке. Ультразвуковая смесь поступает в колонну реактора сверху. Объем реакторной колонны рассчитан на то, чтобы дать приблизительно 1 час времени удержания в колонне. За это время реакция переэтерификации завершается. Прореагировавшая смесь глицерин/биодизель перекачивается в центрифугу, где она разделяется на биодизельную и глицериновую фракции. Постобработка включает в себя рекуперацию, промывку и сушку метанола и может выполняться непрерывно.

Эта установка исключает партии биодизельных реакторов, обычные мешалки и большие резервуары сепараторов.

Скорость реакции переэтерификации биодизеля

На диаграммах ниже показаны типичные результаты переэтерификации рапсового масла (промышленного сорта) метоксидом натрия (слева) и гидроксидом калия (справа). Для обоих испытаний контрольный образец (синяя линия) подвергался интенсивному механическому перемешиванию. Красная линия представляет собой обработанный ультразвуком образец идентичного состава по объемному соотношению, концентрации катализатора и температуре. Горизонтальная ось показывает время после смешивания или обработки ультразвуком соответственно. Вертикальная ось показывает объем глицерина, который оседал внизу. Это простое средство измерения скорости реакции. На обеих диаграммах обработанный ультразвуком образец (красный) реагирует намного быстрее, чем контрольный образец (синий).
 

Ультразвуковое смешивание превосходит обычное смешивание за счет более высоких выходов биодизеля и более быстрой конверсии. Это преимущество обработки ультразвуком применяется независимо от используемого катализатора.

Сравнение ультразвукового (красный график) и обычного смешивания (синий график) для производства биодизеля – использование с метоксидом натрия (слева) и гидроксидом калия (справа) в качестве катализаторов.

 

Ссылки на биодизельные принадлежности

Нажмите здесь, чтобы получить ссылки на поставщиков насосов и резервуаров для биодизельной промышленности.

Информация о химических веществах и безопасности

Пожалуйста, внимательно прочитайте приведенную ниже информацию, чтобы предотвратить осложнения и неблагоприятные последствия для здоровья.

Биодизельные химикаты

Метанол является токсичным. Это может привести к ухудшению нервов в результате длительного использования. Это может быть адсорбируются кожей тоже. При попадании брызг в глаза может привести к слепоте и метанол может быть смертельным при проглатывании. По этой причине, принять необходимые меры предосторожности при работе с метанолом. Рекомендуется использовать хороший респиратор, фартук и резиновые перчатки.

Гидроксид калия (КОН) является токсичным и вызывает ожог кожи при контакте. Требуется хорошая вентиляция.

Убедитесь, что рабочее пространство щедро и тщательно вентилироваться, чтобы позволить парам избежать. Паровые респираторы картриджа не являются эффективными против метанола испарений. Система с подачей воздуха (АД — Self-дыхательный аппарат) дает лучшую защиту от паров метанола.

Биодизель и резиновых деталей

Работа на 100% биодизеле в течение более длительного времени может вызвать осложнения для смачиваемых резиновых деталей (насос, шланги, уплотнительные кольца) двигателя. Замена стальными деталями или сверхпрочной резиной может устранить эту проблему. В качестве альтернативы вы можете смешать ок. 25% обычного (ископаемого) дизельного топлива в ваш биодизель для предотвращения осложнений.



Литература / Ссылки


Высокоэффективный ультразвук! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового аппарата до полностью промышленных ультразвуковых систем.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.


Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Давайте свяжемся.