Ultrazvočni reaktorji za proizvodnjo biodizla

Ultrazvočni reaktorji izboljšujejo kinetiko kemijske reakcije procesa pretvorbe biodizla. To vodi do hitrejše transesterifikacije, večjega donosa pretvorbe in prihrani odvečni metanol in katalizator. Hielscher izdeluje ultrazvočne mešalne reaktorje za proizvodnjo biodizla v katerem koli obsegu. Ultrazvočni reaktorji so kompaktni, enostavni za namestitev in zelo učinkoviti.

Proizvodnja biodizla se je povečala in pospešila z močnim ultrazvokom

Biodizel je obnovljivo in čisto gorivo, narejeno iz rastlinskih olj, živalskih maščob ali odpadnega jedilnega olja. Lahko se proizvaja s transesterifikacijsko reakcijo, ki vključuje pretvorbo trigliceridov v metil estri maščobnih kislin (FAME) z uporabo alkohola in katalizatorja. Eden od načinov za pospešitev reakcije transesterifikacije je uporaba ultrazvočnih valov, ki lahko izboljšajo mešanje in prenos mase reaktantov ter spodbujajo lomljenje kapljic olja in disperzijo katalizatorja.
Ultrazvočni zvočnik tipa sonde, znan tudi kot sonotrode, je naprava, ki ustvarja visokofrekvenčne zvočne valove (običajno v območju od 20 kHz do 30 kHz) z vibriranjem titanove palice. Ultrazvočni valovi se širijo skozi tekočino in ustvarjajo visokotlačne in nizkotlačne cone, zaradi česar se kavitacijski mehurčki hitro oblikujejo in propadajo. Propad mehurčkov povzroča intenzivno lokalno segrevanje in hlajenje, visoke strižne sile in udarne valove, ki lahko povečajo hitrost reakcije in učinkovitost procesa transesterifikacije.

 

 

Prednosti ultrazvočne proizvodnje biodizla

Prednosti uporabe ultrazvočnega sondnega tipa za sintezo biodizla so:

1. Hitrejša hitrost reakcije: Ultrazvočni valovi lahko povečajo prenos mase reaktantov in pospešijo reakcijo transesterifikacije, skrajšajo reakcijski čas in povečajo donos biodizla.
2. Višji donos in čistost: Ultrazvočni postopek za biodizel izboljša disperzijo katalizatorja in homogenost reakcijske mešanice, kar vodi do večjega izkoristka in čistosti biodizla.
3. Poceni surovine : Z uporabo ultrazvoka lahko uporabite surovine najnižje kakovosti – kot so odpadna jedilna olja, odpadne živalske maščobe in neužitna olja – in ga pretvorijo v visokokakovostno biodizelsko gorivo. Preberi več!
4. Manjša poraba energije: Uporaba ultrazvoka zmanjša energijo, potrebno za mešanje in segrevanje reakcijske mešanice, kot tudi količino potrebnega katalizatorja, kar ima za posledico bolj trajnosten in stroškovno učinkovit proces. Preberi več!
5. Prilagodljivost in razširljivost: Hielscherjevi ultrazvočni sondi in reaktorji se lahko uporabljajo za proizvodnjo biodizla v majhnem in velikem obsegu in jih je mogoče enostavno vključiti v obstoječe proizvodne procese.

Če povzamemo, to pomeni, da uporaba Hielscherjevih ultrazvočnih in ultrazvočnih reaktorjev za sintezo biodizla ponuja pomembne koristi v smislu hitrosti reakcije, donosa, čistosti, porabe energije in razširljivosti, zaradi česar je donosna tehnologija za trajnostno proizvodnjo obnovljivih goriv.

Ultrazvočni reaktorji za biodizel zmanjšujejo stroške in povečujejo donos biodizla

Presežek metanola in katalizatorja sta pomembna stroškovna dejavnika pri proizvodnji biodizla. Hielscher ultrazvočni reaktorji uporabljajo intenzivno kavitacijsko striženje za mešanje metanola z vašo surovino. To vam daje veliko manjše kapljice metanola, kar ima za posledico izboljšano uporabo metanola in katalizatorja. Zato je potrebnih manj presežnega metanola in manj katalizatorja. Poleg tega kavitacija vpliva na kinetiko reakcije, kar vodi do hitrejše in popolnejše transesterifikacije.

Uporaba ultrazvočnih reaktorjev za proizvodnjo biodizla je priporočljiva za proizvodne zmogljivosti nad 0,25 tone biodizla na uro. Hielscher ponuja ultrazvočne reaktorje z zmogljivostjo do 16 ton / uro (5100 litrov / uro) na reaktor. Kombinirate lahko več reaktorjev, ki ustrezajo vaši procesni zmogljivosti. Dodatne reaktorje lahko dodate pozneje, ko razširite proizvodno zmogljivost. Z veseljem vam bomo priporočili najprimernejšo postavitev reaktorja za biodizel za vašo napravo in za vašo procesno zmogljivost.

Majhni in srednje ultrazvočni reaktorji za biodizel

Za majhne in srednje velike sisteme za proizvodnjo biodizla do 9 ton / uro (2900 galonov / uro) vam Hielscher ponuja UIP500hdT (500 vatov), UIP1000hdT (1000 vatov), UIP1500hdT (1500 vatov) ali UIP2000hdT (2000 vatov). Ti štirje ultrazvočni inline reaktorji so zelo kompaktni, enostavni za integracijo ali naknadno vgradnjo. Izdelani so za težke obremenitve v težkih okoljih. Spodaj boste našli priporočene nastavitve reaktorjev za različne proizvodne hitrosti.

	ton/uro	galoni / uro
1x UIP500hdT	0.25 do 0.5	80 do 160
1x UIP1000hdT	0.5 do 1.0	160 do 320
1x UIP1500hdT	0.75 do 1.5	240 do 480
1x UIP2000hdT	1,0 do 2,0	320 do 640
2x UIP1500hdT	1,5 do 3,0	480 do 960
2x UIP2000hdT	2,0 do 4,0	640 do 1280
4x UIP1500hdT	3,0 do 6,0	960 do 1920
4x UIP2000hdT	4 do 8	1280 do 2560

Industrijski ultrazvočni reaktorji za biodizel v polnem obsegu

Za industrijske obrate za proizvodnjo biodizla Hielscher ponuja UIP4000hdT (4000 vatov), UIP6000hdT (6000 vatov), UIP10000hdT (10000 vatov) in UIP16000hdT (16000 vatov). Ti ultrazvočni homogenizatorji z inline reaktorji so zasnovani za neprekinjeno proizvodnjo biodizla pri visokih pretokih. Vsi štirje ultrazvočni homogenizatorji so na voljo v omarah iz nerjavečega jekla. Vertikalna namestitev zahteva minimalno talno površino za vgradnjo ali naknadno opremljanje. Spodaj najdete priporočene nastavitve za tipične hitrosti industrijske obdelave.

	ton/uro	galoni / uro
3x UIP4000hdT	6,0 do 12,0	1920 do 3840
5x UIP4000hdT	10,0 do 20,0	3200 do 6400
3x UIP10000hdT	15,0 do 30,0	4800 do 9600
3x UIP16000hdT	Od 24,0 do 48,0	7680 do 15360
5x UIP16000hdT	40,0 do 80,0	12800 do 25600

Inline ultrazvočno mešanje olja in metanola

Ultrazvočni mešalni reaktorji nadomeščajo mešala rezervoarjev in druge dinamične strižne mešalnike. Na splošno so ultrazvočni reaktorji za biodizel nameščeni za mešanje dveh dovodnih tokov: olja in metanola (s katalizatorjem). Za to se surova predmešanica črpa skozi ultrazvočni inline reaktor, kjer ultrazvočna kavitacija zmeša in emulgira oba reagenta v 2 do 10 sekundah. To je postopek mešanja v liniji. Ko mešanica zapusti reaktor pretočne celice, se glicerin loči z gravitacijo v manj kot 60 minutah. Druga možnost je, da ultrazvočno mešanico vnesete v centrifugo po nekaj minutah reakcijskega časa. Inline mešanje zmanjša število in prostornino uporabljenih rezervoarjev v primerjavi s konvencionalno serijsko obdelavo. To izboljšuje izkoriščenost kapitala.