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.

Prednosti ultrazvočne proizvodnje biodizla

Prednosti uporabe ultrazvočnegatorja tipa sonde za sintezo biodizla vključujejo:

1. Hitrejša stopnja reakcije: Ultrazvočni valovi lahko povečajo masni prenos reaktorjev in pospešijo reakcijo transesterifikacije, skrajšajo čas reakcije in povečajo donos biodizla.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Uporaba ultrazvočnih reaktorjev za proizvodnjo biodizla je priporočljiva za proizvodne zmogljivosti nad 0,25 tone biodizla na uro. Hielscher ponuja ultrazvočne reaktorje s kapaciteto do 16 ton/uro (5100 litrov/uro) na reaktor. Združite lahko več reaktorjev, da se ujemajo s procesno zmogljivostjo. Dodatne reaktorje lahko dodate pozneje, ko razširite svojo proizvodno zmogljivost. Z veseljem vam bomo priporočili najuporabilnejšo nastavitev reaktorja biodizla za nastavitev obrata in za vašo procesno zmogljivost.

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.