Ultrazvočni reaktorji za proizvodnjo biodizla
Ultrazvočni reaktorji izboljšujejo kinetiko kemičnih reakcij v procesu pretvorbe biodizla. To vodi k hitrejši transesterifikaciji, večjemu donosu pretvorbe in prihrani odvečni metanol in katalizat. Hielscher izdeluje ultrazvočne mešanje reaktorjev za proizvodnjo biodizla na kateri koli lestvici. Ultrazvočni reaktorji so kompaktni, enostavni za namestitev in zelo učinkoviti.
Proizvodnja biodizla povečana in pospešena z moč ultrazvok
Biodiesel je obnovljivo in čisto kurijoče gorivo, izdelano iz rastlinskih olj, živalskih maščob ali iz odročnega kurilnega olja. Proizvaja se lahko s transesterifikacijo, ki vključuje pretvorbo trigliceridov v estre maščobnih kislin (FAME) z uporabo alkohola in katalizovalca. Eden od načinov za pospešitev reakcije transesterifikacije je uporaba ultrazvočnih valov, ki lahko poveča mešanje in množični prenos reakantov, pa tudi spodbujanje razkroja kapljic olja in disperzije katalizanta.
Ultrasonicator tipa sonde, znan tudi kot sonotroda, je naprava, ki ustvarja visoko frekvenčni zvočni valovi (običajno v območju od 20 kHz do 30 kHz) z vibriranjem titanove palice. Ultrazvočni valovi se širijo skozi tekočino in ustvarjajo visokotlačna in nizkotlačna območja, kar povzroča hitro oblikovanje in propadanje kavitacijskih mehurčkov. Propad mehurčkov ustvarja intenzivno lokalno ogrevanje in hlajenje, visoke striže sile in udarne valove, kar lahko poveča hitrost reakcije in učinkovitost procesa transesterifikacije.

The ultrasonicator UIP16000hdT lahko predela 32MMGY biodizla.
Prednosti ultrazvočne proizvodnje biodizla
Prednosti uporabe ultrazvočnegatorja tipa sonde za sintezo biodizla vključujejo:
- Hitrejša stopnja reakcije: Ultrazvočni valovi lahko povečajo masni prenos reaktorjev in pospešijo reakcijo transesterifikacije, skrajšajo čas reakcije in povečajo donos biodizla.
- Višji donos in čistost: Ultrazvočni proces biodizla izboljšuje disperzijo katalizerja in homogenost reakcijske mešanice, kar vodi v višji donos in čistost biodizla. Z ultrazvočno uporabo lahko uporabite najnižjo kakovost surovin, kot so olja za kuhanje odpadkov in ga spremenite v visokokakovostni biodizel.
- Manjša poraba energije: Uporaba ultrasonikacije zmanjšuje energijo, potrebno za mešanje in ogrevanje reakcijske zmesi, pa tudi količino potrebnega katalizovalca, kar povzroči bolj trajnosten in stroškovno učinkovit proces.
- Prilagodljivost in skalabilnost: Hielscher probe tipa ultrasonicatorji in reaktorji se lahko uporabljajo tako za majhno in obsežno proizvodnjo biodizla, in se lahko enostavno vključijo v obstoječe proizvodne procese.
Če povzamem, to pomeni, da uporaba ultrazvočnih reaktorjev Hielscher in ultrazvočnih reaktorjev za sintezo biodizla nudi znatne koristi v smislu stopnje reakcije, donosnosti, čistosti, porabe energije in skalabilnosti, zaradi česar je donosna tehnologija za trajnostno proizvodnjo obnovljivih goriv.
Ultrazvočni reaktorji biodizla zmanjšajo stroške in povečajo donos biodizla
Presežek metanola in katalizanta sta pomembna stroškovna dejavnika pri proizvodnji biodizla. Hielscher ultrazvočni reaktorji uporabljajo intenzivno kavitacijo maček za mešanje metanola z vašo feedstock. To vam daje veliko manjše kapljice metanola, kar ima za posledico izboljšano izkoriščenost metanola in katalizerja. Zato je potrebno manj odvečnega metanola in manj katalizovalca. Poleg tega kavitacija vpliva na reakcijsko kinetiko, kar vodi k hitrejši in popolni transesterifikaciji.
Mali in srednji ultrazvočni reaktorji biodizla
Za majhne in srednje velike proizvodne sisteme biodizla do 9 ton/uro (2900 litrov/uro) vam Hielscher ponuja UIP500hdT (500 vatov), UIP1000hdT (1000 w), UIP1500hdT (1500 w) ali UIP2000hdT (2000 w). Ti štirje ultrazvočni inline reaktorji so zelo kompaktni, enostavni za integracijo ali retro-fit. Zgrajeni so za težko delovanje v oteženih okoljih. Spodaj boste našli priporočene reaktorske nabore za vrsto proizvodnih stopenj.
tone/ura
|
galoni/ura
|
|
---|---|---|
1x UIP500hdT |
00,25-0,5
|
80-160
|
1x UIP1000hdT |
00,5-1,0
|
160-320
|
1x UIP1500hdT |
00,75-1,5
|
240-480
|
1x UIP2000hdT |
1,0 do 2,0
|
320-640
|
2x UIP1500hdT |
1,5-3,0
|
480-960
|
2x UIP2000hdT |
2.0 do 4.0
|
640 do 1280
|
4x UIP1500hdT |
3,0-6,0
|
960-1920
|
4x UIP2000hdT |
4 do 8
|
1280 do 2560
|
Polni obseg industrijski ultrazvočni biodizla reaktorji
Za industrijske obrate za proizvodnjo biodizla Hielscher ponuja UIP4000hdT (4000 w), UIP6000hdT (6000 vatov), UIP10000hdT (10000 vatov) in UIP16000hdT (16000 w). Ti ultrazvočni homogenizatorji z inline reaktorji so namenjeni neprekinjeni proizvodnji biodizla pri visokih pretokih. Vsi štirje ultrazvočni homogenizatorji so na voljo v omaricah iz nerjavečega jekla. Navpična namestitev zahteva minimalni talni prostor za namestitev ali opremljanje. Spodaj najdete priporočene natise za tipične industrijske stopnje predelave.
tone/ura
|
galoni/ura
|
|
---|---|---|
3x UIP4000hdT |
6,0-12,0
|
1920-3840
|
5x UIP4000hdT |
10,0-20,0
|
3200-6400
|
3x UIP10000hdT |
15,0-30,0
|
4800-9600
|
3x UIP16000hdT |
24,0-48,0
|
7680-15360
|
5x UIP16000hdT |
40,0-80,0
|
12800-25600
|
Inline Ultrasonic Mešanje olja in metanola
Ultrazvočni mešalniki nadomeščajo tank agitatorje in druge dinamične mešalnike omejev. Na splošno se vgradijo ultrazvočni reaktorji biodizla za mešanje dveh tokov krme: olja in metanola (s katalizantom). Za to se surova predmesta črpa skozi ultrazvočni inlin reaktor, kjer se ultrazvočna kavitacija meša in emulguje oba reagenta v 2 do 10 sekundah. To je postopek mešanja. Ko mešanica izstopi iz reaktorja pretoka celic, se glicerin loči po gravitaciji v manj kot 60 minutah. Druga možnost je, da nahraniti sonicated mešanico v centrifuga po nekaj minutah reakcije časa. Inline mešanje zmanjšuje število in prostornino uporabljenih rezervoarjev v primerjavi s konvencionalno obdelavo serije. To izboljša izkoriščenost kapitala.

Ultrazvočna esterifikacija in transesterifikacija se lahko izvaja kot serija ali neprekinjen inline proces. Na grafikonu je prikazan ultrazvočni inline proces za transesterficacijo biodizla (FAME).
Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!
Sorodne informacije
- Ultrasonic Transesterifikacija za nafto za biodizel
- Vpliv ultrazvoka na Biodizel Processing učinkovitosti
- Uporaba Ultrazvočna reaktorjev v majhnem obsegu Continuous biodizla – Graham Towerton (2007)
- Biodizel iz Alge uporabo Ultrasonication
- Biodizel Tehnologija
- Biodizla Analizne metode
- "Varen’ Način za Make Biodizel
- Seznam dobaviteljev za Rezervoarji in črpalke za proizvodnjo biodizla
Literatura/reference
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- Wu, P., Yang, Y., Colucci, J.A. and Grulke, E.A. (2007): Effect of Ultrasonication on Droplet Size in Biodiesel Mixtures. J Am Oil Chem Soc, 84: 877-884.
- Kumar D., Kumar G., Poonam, Singh C. P. (2010): Ultrasonic-assisted transesterification of Jatropha curcus oil using solid catalyst, Na/SiO2. Ultrason Sonochem. 2010 Jun; 17(5): 839-44.
- Leonardo S.G. Teixeira, Júlio C.R. Assis, Daniel R. Mendonça, Iran T.V. Santos, Paulo R.B. Guimarães, Luiz A.M. Pontes, Josanaide S.R. Teixeira (2009): Comparison between conventional and ultrasonic preparation of beef tallow biodiesel. Fuel Processing Technology, Volume 90, Issue 9, 2009. 1164-1166.
- Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).
- Nieves-Soto, M., Oscar M. Hernández-Calderón, C. A. Guerrero-Fajardo, M. A. Sánchez-Castillo, T. Viveros-García and I. Contreras-Andrade (2012): Biodiesel Current Technology: Ultrasonic Process a Realistic Industrial Application. InTechOpen 2012.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.