Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Prodhimi i Bionaftë & transesterification

Kur bën bionaftë, kinetika e ngadalshme e reagimit dhe transferimi i dobët i masës po ulin kapacitetin tuaj të bionaftës dhe prodhimin dhe cilësinë e bionaftës suaj. Reaktorët tejzanorë Hielscher përmirësojnë dukshëm kinetikën e transesterifikimit. Prandaj metanoli i tepërt i ulët dhe më pak katalizatorë janë të nevojshme për përpunimin e biodegalit.

Bionaftë është prodhuar zakonisht në reaktorë grumbull duke përdorur ngrohjen dhe përzierjen mekanike si input energjie. Përzierja tejzanor cavitational eshte nje alternativë efektive do të thotë për të arritur një përzierje më të mirë në përpunimin e bionaftës tregtare. Cavitation tejzanor siguron energjinë e nevojshme të aktivizimit për transesterifikimin industrial bionaftë.

Transesterifikimi (konvertimi kimik në Bionaftë)

Prodhimi i bionaftës nga vajrat vegjetale (p.sh. sojë, kana, jatropha, farë luledielli ose algat) ose yndyrna shtazore, perfshin bazen e katalizuar transesterifikimi i acideve yndyrore me metanol ose etanol për të dhënë esteret metil përkatës ose esteret etil. Glicerina është një nënprodukt i pashmangshëm i kësaj reaksioni.

Vajrat vegjetale si yndyrna shtazore janë trigliceride të përbërë nga tre zinxhirë të acideve yndyrore të lidhura nga një molekulë glicerine. Trigliceridet janë estere. Esteret janë acide, si acide yndyrore, të kombinuara me alkool. Glicerina (= glicerina) është një alkool i rëndë. Në procesin e konvertimit esteret e triglicerideve shndërrohen në estere alkil (= bionaftë) duke përdorur një katalizator (lye) dhe një reagent alkooli, p.sh. metanol, i cili jep metil esters bionaftë. Metanoli zëvendëson glicerin.

Glicerina – faza më e rëndë – do të zhytet në fund. bionaftë – faza më e lehtë – lundron në krye dhe mund të ndahet, p.sh. me dekantues ose centrifuga. Ky proces i konvertimit quhet transesterifikim.

Reaksioni tradicional i esterifikimit në përpunimi i serisë ka tendencë të jetë i ngadalshëm, dhe ndarja faza e glicerines është kohë që konsumon, shpesh duke marrë 5 orë ose më shumë.

Ultrasonics për përpunimin e bionaftës

Tulsa Biofuels_Manufacturer

"Ne kemi qenë shumë të kënaqur me pajisjet dhe shërbimin e Hielscher dhe ne kemi çdo qëllim për të përfshirë teknologjinë Hielscher ultrasonication në të gjitha përpjekjet tona të ardhshme".

Todd Stephens, Tulsa Biokarburantet

Sot, bionaftë prodhohet kryesisht në reaktorë grumbull. Përpunimi tejzanor i bionaftës lejon përpunimin e vazhdueshëm inline. Ultrasonication mund të arrijë një yield bionaftë më të madhe se 99%. Reaktorët tejzanor zvogëloni kohën e përpunimit nga përpunimi konvencional prej 1 deri në 4 orë në më pak se 30 sekonda. Më e rëndësishme, ultrasonication zvogëlon kohën e ndarjes nga 5 deri në 10 orë (duke përdorur agjitacionin konvencional) në më pak se 60 minuta. Ultrasonication gjithashtu ndihmon për të ulur deri në sasinë e katalizatorit të kërkuar deri në 50% për shkak të rritjes së aktivitetit kimik në prani të cavitation (shih gjithashtu sonochemistry). Kur përdorni ultrasonication sasinë e metanol të tepërt të kërkuara është reduktuar, too. Një përfitim tjetër është rritja që rezulton në pastërtinë e glicerinëve.

Përpunimi tejzanor i bionaftës përfshin hapat e mëposhtëm:

  1. vaji i perimeve ose yndyra e kafshëve po përzihet me metanol (i cili prodhon estere metil) ose etanol (për esteret etilike) dhe metoksid natriumi ose kaliumi ose hidroksid
  2. përzierja është ndezur, p.sh. në temperatura mes 45 dhe 65degC
  3. përzierja e nxehtë është duke u bërë sonicated inline për 5 deri në 15 sekonda
  4. glicerina bie ose ndahet duke përdorur centrifuga
  5. bionaftë e konvertuar është larë me ujë

Më së shpeshti, sonication është kryhet në një presion të ngritur (1 deri në 3 bar, presion matës) duke përdorur një pompë ushqyese dhe një valvul presioni të rregulluar prapa pranë qelizës së rrjedhës.

Përpunimi industrial i bionaftës nuk ka nevojë për shumë energji tejzanore. Tabela e mësipërme tregon kërkesat tipike të energjisë për normat e ndryshme të rrjedhjes. Kërkesa aktuale e energjisë mund të përcaktohet duke përdorur një 1kW procesor tejzanor në shkallë stol-lartë. Të gjitha rezultatet nga gjykimet e tilla mund të jenë shkallëzuar lehtë. Nëse kërkohet, pajisjet FM dhe ATEX-certifikuar tejzanor janë në dispozicion, të tilla si UIP1000-Exd.

Hielscher furnizon pajisjet industriale të përpunimit tejzanor bionaftë, në mbarë botën. Me përpunuesit tejzanor deri në Fuqia 16kW për një pajisje të vetme, nuk ka kufi në madhësinë e bimëve apo kapacitetin përpunues.

Shpenzimet e prodhimit të bionaftëve tejzanor

(Kliko për pamje më të madhe!) Efikasiteti i përgjithshëm i energjisë është i rëndësishëm kur bën bionaftë. Efikasiteti përshkruan se sa energji transmetohet nga priza në përzierje vaj / metanol. Reaktorët tanë tejzanorë kanë një efikasitet të përgjithshëm prej më shumë se 80%.Ultrasonication është një mjet efektiv për të rritur shpejtësia e reagimit dhe shkalla e konvertimit në përpunimin komercial bionaftë. Kostot e përpunimit tejzanor vijnë kryesisht nga investimi
për pajisjet tejzanor, kostot e shërbimeve dhe mirëmbajtjen. E pazgjidhura efikasitetit të energjisë (klikoni tabelën në të djathtë) e pajisjeve Hielscher tejzanor ndihmon për të zvogëluar shpenzimet e shërbimeve dhe nga kjo për të e bëjnë këtë proces edhe më të gjelbër. Kostot që rezultojnë për ultrasonication variojnë midis 0.1ct dhe 1.0ct për litër (0.4 deri 1.9 kilogram / gallon) kur të përdorura në shkallë tregtare. Për më shumë informacion rreth kostos së përpunimit tejzanor, ju lutem klikoni këtu.

acar & Inovacioni Teknologjik Sullivan i Vitit

Frost & Çmimi i teknologjisë evropiane Sullivan për inovacionin e vitit në teknologjitë e përpunimit të biogjenit shkon tek Hielscher Ultrasonics në njohjen e zhvillimit të kompanisë për teknologjinë novel ultrasonike për prodhimin e bio-naftës.

Hielscher Ultrasonics mori Frost prestigjioz & Sullivan Teknologjia Inovacioni i Vitit Award në njohjen e zhvillimit të kompanisë së novelës ultrasonics teknologjisë për prodhimin bio-naftë. Kliko këtu për të lexuar më shumë.

Kërkoni më shumë informacion!

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë lidhur me përdorimin e ultrazërit në konvertimin komercial të bionaftës.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Instalimi ultrasonik i shkallës së vogël për biodizel

Instalimi i vetëm i tankeve për transesterifikimin tejzanor me bionaftë - Konverzionimi tejzanor i bionaftës mund të kryhet në çdo shkallë.Ultrasonication mund të përdoret për konvertimin e naftës në bionaftë në çdo shkallë. Pamja në të djathtë (Kliko për pamje më të madhe!) tregon një instalim në shkallë të vogël për përpunimin e 60-70L (16 deri në 19 litra). Kjo është konfigurimi tipik për studimet fillestare dhe procesin e demonstrimit.

Ky konfigurim përbëhet nga pjesët e mëposhtme:

  • një 500 vat ose 1.000 watts pajisja tejzanor (20kHz) me amplifikator, sonotrode dhe qelizë rrjedhëse
  • njehsori i fuqisë për fuqinë matëse dhe energjinë
  • 80L tank përpunimi (plastike, p.sh. HDPE)
  • element ngrohje (1 deri 2kW)
  • 10L katalizator tank premix (plastike, p.sh. HDPE)
  • premixer katalizator (stirrer)
  • pompë (centrifugë, mono ose gear) për përafërsisht. 10 deri në 20L / min në 1 deri në 3 barg
  • valvula prapa-presion për rregullimin e presionit në qelizën e rrjedhës
  • matës presioni për matjen e presionit të ushqimit

përgatitje

Hidrokloridi i Kaliumit (0.2 deri 0.4 kg, katalizator) është duke u tretur në përafërsisht. 8.5L Methanol në katalizator tank para-përzierje. Kjo kërkon nxitje të shtresës së katalizatorit. Depozita e përpunimit është duke u mbushur me vaj vegjetal 66L. Nafta nxehet nga elementi i ngrohjes në 45 deri në 65degC.

përpunim

Kur katalizatori është tretur plotësisht në Metanol, katalizatori premix është përzier me vaj të nxehtë. Pompë ushqen përzierjen në qelizën e rrjedhës. Me anë të valvulës së valvulës së prapme, presioni është rregulluar në 1 deri në 3 bas (15 deri në 45 sekonda). Recirkulimi përmes reaktorit bionaftë tejzanor duhet të kryhet për përafërsisht. 20 minuta. Gjatë kësaj kohe, nafta po konvertohet në bionaftë. Pas kësaj, pompë dhe ultratinguj janë të fikur. Glicerina (faza më e rëndë) do të ndahet nga bionaftë (faza e lehtë). Ndarja zgjat përafërsisht. 30 deri në 60 minuta. Kur ndarja përfundon, glicerina mund të drenohet.

Larje me Bionaftë

Si bionaftë konvertuar përmban papastërti, larje është e nevojshme. Për larjen, uji përzjehet në bionaftë. Ultrasonication mund të përfitojnë përzierjen e bionaftë me ujë. Kjo rrit sipërfaqen aktive si rezultat i zvogëlimit të madhësisë së pikave (shih: Tejzanor Emulsifikues). Ju lutem, konsideroni se zërit shumë intensive mund të zvogëlojë pikat e ujit në një madhësi, që të formohet një emulsioni pothuajse e qëndrueshme që do të kërkojë mjete të veçanta (p.sh. centrifuga) që duhet të ndahen.

Fabrika e Prodhimit të Biodieselit

Grafiku i mëposhtëm tregon një instalim tipik për sonication në linjë të naftës për konvertimin në bionaftë. Kliko në tabelë për të marrë një pamje më të madhe.

Kliko për pamje më të madhe! Përpunimi i vazhdueshëm i procesit të përpunimit të bionaftës me anë të përzierjes tejzanor me kaldaje - Conversion tejzanor i bionaftë mund të kryhet në çdo shkallë.

Përpunimi i vazhdueshëm i bionaftës dhe ndarja

Në një instalim për përpunimin e vazhdueshëm të bionaftës dhe ndarjen e vazhdueshme, vaji i nxehtë dhe premixhi i katalizatorit janë të përziera së bashku vazhdimisht duke përdorur pompat e rregullueshme. Një inline statike mikser përmirëson homogjenitetin e ushqimit të reaktorit tejzanor. Përzierja e vajit / katalizatorit kalon qelizën e rrjedhës, ku ajo është duke u ekspozuar ndaj ultratingujve cavitation për përafërsisht. 5 deri në 30 sekonda. Një valvul prapa-presioni përdoret për të kontrolluar presionin në qelizën e rrjedhës. Përzierja me sonicated hyn në kolonën e reaktorit në krye. Vëllimi i kolonës së reaktorit është projektuar për të dhënë përafërsisht. 1 orë mbajtje në kolonë. Gjatë kësaj kohe, Reaksion transesterifikimi është përfunduar. Glicerina e reaguar / përzjerja e biodieselit derdhet në centrifugë ku është ndarë në fraksionet e bionaftës dhe glicerinë. Post-përpunimi përfshin shërimin metanol, larje dhe tharje dhe mund të bëhet vazhdimisht, gjithashtu.

Ky konfigurim eliminon batch-et e reaktorit të biodegradës, agitatorët konvencionalë dhe tanke të mëdha ndarësish.

Shpejtësia e Reaksionit të Transesterifikimit të Bionaftë

Diagramet më poshtë tregojnë rezultatet tipike të transesterifikimit të vajit të rapeseed (grade industriale) me metoksid natriumi (majtas) dhe hidroksid kaliumi (djathtas). Për të dy testet, një mostër kontrolli (vija blu) ishte e ekspozuar ndaj përzierjes intensive mekanike. Vija e kuqe përfaqëson mostrën e sonicuar të formulimit të njëjtë në raport me raportin e volumit, përqendrimin e katalizatorit dhe temperaturën. Boshti horizontal tregon kohën pas përzierjes ose sonikimit, respektivisht. Aksi vertikal tregon vëllimin e glicerinë që u vendos në pjesën e poshtme. Kjo është një mjet i thjeshtë për të matur shpejtësinë e reagimit. Në të dy diagramet, mostër me sonicated (kuqe) reagon shumë më shpejt se mostra e kontrollit (blu).

Bionaftë nga Nafta e Sharrëve me Metoksid Natriumi - Diagrami i Shpejtësisë së Transesterifikimit Bionaftë nga Rapeseed Oil duke përdorur Hidroksid Kaliumi - Diagrami i Shpejtësisë së Transesterifikimit

Lidhje për Furnizime me Bionaftë

Kliko këtu për lidhje me furnizuesit e pompave dhe tankeve për industrinë e biodiesel.

Informacione Kimike dhe të Sigurisë

Ju lutemi lexoni me kujdes informacionin e mëposhtëm, për të parandaluar komplikimet dhe efektet negative të shëndetit.

Kimikatet Biodiesel

Metanoli është toksik. Kjo mund të shkaktojë përkeqësim nervor si rezultat i përdorimit të zgjatur. Mund të adsorbohet edhe nga lëkura. Nëse splashed në sytë ajo mund të shkaktojë verbëri dhe Methanol mund të jetë fatale kur gëlltiten. Për këtë arsye, merrni masat e nevojshme kur merreni me Metanol. Rekomandohet përdorimi i një respiratori të mirë, një dorashka gome dhe aeroplanë.

Hidroksid kaliumi (KOH) është toksik dhe shkakton lëkurën të djegur pas kontaktit. Kërkohet një ventilim i mirë.

Sigurohuni që hapësira e punës të jetë e ajrosur bujarisht dhe plotësisht për të lejuar që tymët të ikin. Respiratorët e fishekëve të avullit nuk janë efektivë kundër tymi metanol. Një sistem i furnizuar me ajër (SCBA — Aparatet e vetëpërmbajtura të frymëmarrjes) jep mbrojtje më të mirë kundër avujve të metanolës.

Bionaftë dhe pjesë gome

Running në 100% bionaftë për kohë më të gjatë mund të shkaktojë komplikime për të lagur pjesë gome (pompë, hoses, O-unaza) e motorit. Zëvendësimi nga pjesët e çelikut ose prej gome të rëndë mund të eliminojë këtë problem. Përndryshe, 25% naftë konvencionale (fosile) në bionaftë tuaj për të parandaluar komplikimet.

bionaftë

Bionaftë, siç është ester metilesh raphe (RME), është një lëndë djegëse e rinovueshme dhe e biodegradueshme. Bionaftë ka disa përparësi kur krahasohet me vajin vegjetal të drejtë (SVO). Nuk kërkon konvertim të motorit ose modifikim të sistemit të karburantit për të drejtuar bionaftë në motorët diesel konvencional. Bionaftë është shtuar zakonisht në petrodiesel shitur në pompat e sotme për të rritur lubricity e pastër Ultra-Low Sulphur Diesel (ULSD), e cila është e dobishme pasi që Bionaftë ka pothuajse asnjë përmbajtje të squfurit.