Ultrazvukové reaktory na výrobu bionafty

Ultrazvukové reaktory zlepšujú kinetiku chemickej reakcie procesu premeny bionafty. To vedie k rýchlejšej transesterifikácii, vyššiemu výťažku konverzie a šetrí prebytočný metanol a katalyzátor. Spoločnosť Hielscher vyrába ultrazvukové miešacie reaktory na výrobu bionafty v akomkoľvek rozsahu. Ultrazvukové reaktory sú kompaktné, ľahko sa inštalujú a sú veľmi efektívne.

Výroba bionafty sa zvýšila a zrýchlila pomocou výkonového ultrazvuku

Bionafta je obnoviteľné a čisto spaľujúce palivo vyrobené z rastlinných olejov, živočíšnych tukov alebo odpadového kuchynského oleja. Môže sa vyrábať transesterifikačnou reakciou, ktorá zahŕňa premenu triglyceridov na metylestery mastných kyselín (FAME) pomocou alkoholu a katalyzátora. Jedným zo spôsobov, ako urýchliť transesterifikačnú reakciu, je použitie ultrazvukových vĺn, ktoré môžu zlepšiť miešanie a prenos hmoty reaktantov, ako aj podporiť rozbitie kvapiek oleja a disperziu katalyzátora.
Ultrazvukový ultrazvuk sondového typu, tiež známy ako sonotroda, je zariadenie, ktoré generuje vysokofrekvenčné zvukové vlny (zvyčajne v rozsahu 20 kHz až 30 kHz) vibrovaním titánovej tyče. Ultrazvukové vlny sa šíria kvapalinou a vytvárajú vysokotlakové a nízkotlakové zóny, čo spôsobuje tvorbu a rýchle zrútenie kavitačných bublín. Kolaps bublín vytvára intenzívne lokálne zahrievanie a ochladzovanie, vysoké šmykové sily a rázové vlny, ktoré môžu zvýšiť rýchlosť reakcie a účinnosť procesu transesterifikácie.

 

 

Výhody ultrazvukovej výroby bionafty

Medzi výhody použitia ultrazvukového zariadenia sondy na syntézu bionafty patria:

1. Rýchlejšia rýchlosť reakcie: Ultrazvukové vlny môžu zvýšiť prenos hmoty reaktantov a urýchliť transesterifikačnú reakciu, čím sa skráti reakčný čas a zvýši sa výťažok bionafty.
2. Vyšší výnos a čistota: Ultrazvukový proces bionafty zlepšuje disperziu katalyzátora a homogenitu reakčnej zmesi, čo vedie k vyššiemu výťažku a čistote bionafty. Pomocou ultrazvuku môžete použiť najnižšiu kvalitu suroviny, ako sú odpadové kuchynské oleje, a premeniť ju na vysokokvalitnú bionaftu.
3. Nižšia spotreba energie: Použitie ultrazvuku znižuje energiu potrebnú na zmiešanie a ohrev reakčnej zmesi, ako aj množstvo potrebného katalyzátora, čo vedie k udržateľnejšiemu a nákladovo efektívnejšiemu procesu.
4. Flexibilita a škálovateľnosť: Ultrazvukové sondy a reaktory Hielscher sa môžu použiť na výrobu bionafty v malom aj veľkom meradle a možno ich ľahko integrovať do existujúcich výrobných procesov.

Stručne povedané, znamená to, že použitie Hielscherových ultrazvukových a ultrazvukových reaktorov na syntézu bionafty ponúka významné výhody z hľadiska reakčnej rýchlosti, výťažnosti, čistoty, spotreby energie a škálovateľnosti, čo z neho robí ziskovú technológiu pre udržateľnú výrobu obnoviteľných palív.

Ultrazvukové reaktory na bionaftu znižujú náklady a zvyšujú výťažnosť bionafty

Prebytok metanolu a katalyzátor sú významnými nákladovými faktormi pri výrobe bionafty. Ultrazvukové reaktory Hielscher využívajú intenzívne kavitačné strihy na zmiešanie metanolu s vašou surovinou. Získate tak oveľa menšie kvapôčky metanolu, čo vedie k lepšiemu využitiu metanolu a katalyzátora. Preto je potrebné menej prebytočného metanolu a menej katalyzátora. Okrem toho kavitácia ovplyvňuje kinetiku reakcie, čo vedie k rýchlejšej a úplnejšej transesterifikácii.

Použitie ultrazvukových reaktorov na výrobu bionafty sa odporúča pre výrobné kapacity nad 0,25 tony bionafty za hodinu. Spoločnosť Hielscher ponúka ultrazvukové reaktory s kapacitou až 16 ton/hod (5100 galónov/hodinu) na reaktor. Môžete kombinovať viacero reaktorov tak, aby zodpovedali vašej procesnej kapacite. Ďalšie reaktory môžete pridať neskôr, keď rozšírite svoju výrobnú kapacitu. Radi vám odporučíme najvhodnejšie nastavenie reaktora na bionaftu pre vaše zariadenie a pre vašu procesnú kapacitu.

Malé a stredné ultrazvukové reaktory na bionaftu

Pre malé a stredne veľké systémy na výrobu bionafty do 9 ton/hod (2900 galónov/hod) vám spoločnosť Hielscher ponúka UIP500hdT (500 wattov), UIP1000hdT (1000 wattov), UIP1500hdT (1500 wattov) alebo UIP2000hdT (2000 wattov). Tieto štyri ultrazvukové inline reaktory sú veľmi kompaktné, ľahko sa integrujú alebo dodatočne montujú. Sú skonštruované pre náročnú prevádzku v drsnom prostredí. Nižšie nájdete odporúčané nastavenia reaktora pre rôzne výrobné rýchlosti.

	ton/hod	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

Plnohodnotné priemyselné ultrazvukové reaktory na bionaftu

Pre priemyselné závody na výrobu bionafty ponúka spoločnosť Hielscher UIP4000hdT (4000 wattov), UIP6000hdT (6000 wattov), UIP10000hdT (10000 wattov) a UIP16000hdT (16000 wattov). Tieto ultrazvukové homogenizátory s inline reaktormi sú určené na kontinuálnu výrobu bionafty pri vysokých prietokoch. Všetky štyri ultrazvukové homogenizátory sú dostupné v skrinkách z nehrdzavejúcej ocele. Vertikálna inštalácia vyžaduje minimálnu podlahovú plochu na inštaláciu alebo dodatočné vybavenie. Nižšie nájdete odporúčané nastavenia pre typické priemyselné rýchlosti spracovania.

	ton/hod	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 15360
5x UIP16000hdT	40,0 až 80,0	12800 až 25600

Inline ultrazvukové miešanie oleja a metanolu

Ultrazvukové miešacie reaktory nahrádzajú miešadlá nádrží a iné dynamické šmykové miešadlá. Vo všeobecnosti sú ultrazvukové reaktory na bionaftu inštalované na zmiešanie dvoch vstupných prúdov: oleja a metanolu (s katalyzátorom). Za týmto účelom sa surová predzmes čerpá cez ultrazvukový inline reaktor, kde ultrazvuková kavitácia zmieša a emulguje obe činidlá v priebehu 2 až 10 sekúnd. Toto je inline proces miešania. Keď zmes opustí reaktor prietokových článkov, glycerín sa samospádom oddelí za menej ako 60 minút. Prípadne môžete sonikovanú zmes po niekoľkých minútach reakčnej doby priviesť do odstredivky. Inline miešanie znižuje počet a objem použitých nádrží v porovnaní s konvenčným dávkovým spracovaním. To zlepšuje využitie kapitálu.