Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty

Ultrazvukové reaktory zlepšujú kinetiku chemických reakcií v procese premeny surovín na bionaftu. To vedie k rýchlejšej transesterifikácii, vyššiemu výťažku premeny a úspore prebytočného metanolu a katalyzátora. Hielscher vyrába ultrazvukové miešacie reaktory na výrobu bionafty v akomkoľvek rozsahu. Ultrazvukové reaktory sú kompaktné, ľahko sa inštalujú a sú veľmi účinné.

Zvýšenie a zrýchlenie výroby bionafty pomocou výkonového ultrazvuku

Bionafta je obnoviteľné palivo s čistým spaľovaním, ktoré sa vyrába z rastlinných olejov, živočíšnych tukov alebo odpadového kuchynského oleja. Možno ju vyrábať transesterifikačnou reakciou, pri ktorej sa triglyceridy premieňajú na metylestery mastných kyselín (FAMEs) pomocou alkoholu a katalyzátora. Jedným zo spôsobov zrýchlenia transesterifikačnej reakcie je použitie ultrazvukových vĺn, ktoré môžu zlepšiť miešanie a prenos hmoty medzi reaktantmi, ako aj podporiť rozbíjanie olejových kvapôčok a dispergovanie katalyzátora.
Sondový ultrazvukový procesor, známy aj ako sonotróda, je zariadenie, ktoré kmitaním titánovej tyče vytvára vysokofrekvenčné zvukové vlny (zvyčajne v rozsahu od 20 kHz do 30 kHz). Ultrazvukové vlny sa šíria kvapalinou a vytvárajú oblasti vysokého a nízkeho tlaku, čo spôsobuje vznik a rýchly kolaps kavitačných bublín. Kolaps bublín vytvára intenzívne lokálne zahrievanie a ochladzovanie, vysoké šmykové sily a rázové vlny, ktoré môžu zvýšiť reakčnú rýchlosť a účinnosť transesterifikačného procesu.

 

V tomto videonávode vám predstavíme vedecké princípy, vďaka ktorým ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty výrazne zlepšujú jej výrobu. Ultrazvukové reaktory Hielscher na výrobu bionafty sú osvedčeným a účinným nástrojom na zlepšenie výrobného procesu. V tomto návode podrobne vysvetlíme princíp ich fungovania a ukážeme rôzne ultrazvukové zostavy pre akýkoľvek rozsah výroby. Zvýšte efektívnosť a hospodárnosť výroby bionafty a dosiahnite vyššiu výťažnosť vysokokvalitnej bionafty pri rýchlej konverzii. Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty zároveň umožňujú používať menej kvalitné oleje, napríklad odpadové rastlinné oleje alebo použité kuchynské tuky, a pomáhajú šetriť metanol aj katalyzátor, čím prispievajú k ekologickej a udržateľnej výrobe bionafty.

 

Výhody ultrazvukovej výroby bionafty

Medzi výhody použitia sondového ultrazvukového procesora na syntézu bionafty patria:

1. Vyššia reakčná rýchlosť: Ultrazvukové vlny môžu zlepšiť prenos hmoty medzi reaktantmi a zrýchliť transesterifikačnú reakciu, čím sa skracuje reakčný čas a zvyšuje výťažok bionafty.
2. Vyšší výťažok a čistota: Ultrazvukový proces výroby bionafty zlepšuje dispergovanie katalyzátora a homogenitu reakčnej zmesi, čo vedie k vyššiemu výťažku a čistote bionafty.
3. Lacná vstupná surovina : Pomocou ultrazvuku môžete používať vstupné suroviny najnižšej kvality – napríklad odpadové kuchynské oleje, odpadové živočíšne tuky a nejedlé oleje – a premieňať ich na vysokokvalitnú bionaftu. Prečítajte si viac!
4. Nižšia spotreba energie: Použitie ultrazvuku znižuje množstvo energie potrebnej na miešanie a zahrievanie reakčnej zmesi, ako aj potrebné množstvo katalyzátora, čo vedie k udržateľnejšiemu a nákladovo efektívnejšiemu procesu. Prečítajte si viac!
5. Flexibilita a škálovateľnosť: Sondové ultrazvukové procesory a reaktory Hielscher možno používať na výrobu bionafty v malom aj veľkom rozsahu a možno ich ľahko integrovať do existujúcich výrobných procesov.

Celkovo to znamená, že použitie ultrazvukových procesorov a ultrazvukových reaktorov Hielscher na syntézu bionafty prináša významné výhody z hľadiska reakčnej rýchlosti, výťažku, čistoty, spotreby energie a škálovateľnosti, vďaka čomu ide o ziskovú technológiu na udržateľnú výrobu obnoviteľných palív.

Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty znižujú náklady a zvyšujú výťažok bionafty

Prebytočný metanol a katalyzátor predstavujú významné nákladové faktory pri výrobe bionafty. Ultrazvukové reaktory Hielscher využívajú intenzívny kavitačný šmyk na miešanie metanolu s vašou vstupnou surovinou. Tým vznikajú oveľa menšie kvapôčky metanolu, čo vedie k lepšiemu využitiu metanolu a katalyzátora. Preto je potrebné menšie množstvo prebytočného metanolu a menej katalyzátora. Kavitácia navyše ovplyvňuje reakčnú kinetiku, čo vedie k rýchlejšej a úplnejšej transesterifikácii.

Použitie ultrazvukových reaktorov na výrobu bionafty sa odporúča pri výrobných kapacitách nad 0,25 tony bionafty za hodinu. Hielscher ponúka ultrazvukové reaktory s kapacitou až 16 ton/hodinu (5100 galónov/hodinu) na jeden reaktor. Môžete kombinovať viacero reaktorov, aby ste dosiahli kapacitu svojho procesu. Pri rozširovaní výrobnej kapacity môžete neskôr pridať ďalšie reaktory. Radi vám odporučíme najvhodnejšiu konfiguráciu reaktorov na výrobu bionafty pre usporiadanie vášho závodu a kapacitu vášho procesu.

Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty v malom a strednom meradle

Pre malé a stredné systémy na výrobu bionafty s kapacitou až 9 ton/hodinu (2900 galónov/hodinu) vám Hielscher ponúka UIP500hdT (500 wattov), UIP1000hdT (1000 wattov), UIP1500hdT (1500 wattov) alebo UIP2000hdT (2000 wattov). Tieto štyri ultrazvukové prietokové reaktory sú veľmi kompaktné a ľahko sa integrujú alebo dodatočne inštalujú do existujúcich zariadení. Sú skonštruované na náročnú prevádzku v drsných podmienkach. Nižšie nájdete odporúčané konfigurácie reaktorov pre rôzne objemy výroby za jednotku času.

	tony/hodinu	galóny/hodinu
1x UIP500hdT	0,25 až 0,5	80 až 160
1x UIP1000hdT	0,5 až 1,0	160 až 320
1x UIP1500hdT	0,75 až 1,5	240 až 480
1x UIP2000hdT	1,0 až 2,0	320 až 640
2x UIP1500hdT	1,5 až 3,0	480 až 960
2x UIP2000hdT	2,0 až 4,0	640 až 1280
4x UIP1500hdT	3,0 až 6,0	960 až 1920
4x UIP2000hdT	4 až 8	1280 až 2560

Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty v plnom priemyselnom meradle

Pre priemyselné závody na výrobu bionafty ponúka Hielscher UIP4000hdT (4000 wattov), UIP6000hdT (6000 wattov), UIP10000hdT (10 000 wattov) a UIP16000hdT (16 000 wattov). Tieto ultrazvukové homogenizátory s prietokovými reaktormi sú navrhnuté na kontinuálnu výrobu bionafty pri vysokých prietokoch. Všetky štyri ultrazvukové homogenizátory sú dostupné v skriniach z nehrdzavejúcej ocele. Vertikálna inštalácia vyžaduje minimálnu podlahovú plochu pri inštalácii alebo dodatočnej montáži do existujúceho zariadenia. Nižšie nájdete odporúčané konfigurácie pre typické objemy priemyselného spracovania za jednotku času.

	tony/hodinu	galóny/hodinu
3x UIP4000hdT	6,0 až 12,0	1920 až 3840
5x UIP4000hdT	10,0 až 20,0	3200 až 6400
3x UIP10000hdT	15,0 až 30,0	4800 až 9600
3x UIP16000hdT	24,0 až 48,0	7680 až 15 360
5x UIP16000hdT	40,0 až 80,0	12 800 až 25 600

Prietokové ultrazvukové miešanie oleja a metanolu

Ultrazvukové miešacie reaktory nahrádzajú miešadlá v nádržiach a iné dynamické šmykové miešače. Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty sa vo všeobecnosti inštalujú na miešanie dvoch vstupných prúdov: oleja a metanolu (s katalyzátorom). Na tento účel sa nahrubo predmiešaná zmes čerpá cez ultrazvukový prietokový reaktor, kde ultrazvuková kavitácia obe reakčné zložky premieša a emulguje v priebehu 2 až 10 sekúnd. Ide o prietokový proces miešania. Keď zmes opustí reaktor s prietokovou komorou, glycerín sa gravitačne oddelí za menej ako 60 minút. Alternatívne môžete zmes ošetrenú ultrazvukom priviesť do odstredivky po niekoľkých minútach reakčného času. Prietokové miešanie znižuje počet a objem používaných nádrží v porovnaní s konvenčným vsádzkovým spracovaním. Tým sa zlepšuje využitie kapitálu.