Biorefineritë efikase nëpërmjet Intensifikimit të Procesit tejzanor
Ultratingulli është një teknikë e intensifikimit të procesit, e cila zbatohet në procese të ndryshme në biorefineri. Proceset tipike që përfitojnë dukshëm nga trajtimi me ultratinguj janë nxjerrja, reaksionet e ngadalta heterogjene si dhe aplikime të tjera që përfshijnë përzierjen intensive, homogjenizimin dhe shpërndarjen. Ultratingulli përshpejton proceset dhe reagimet dhe i bën ato më efikase. Rezultatet e proceseve të promovuara me ultratinguj janë rendimente/rezultate më të larta dhe norma më të larta konvertimi.
Çfarë janë Bio-Rafineritë?
Një biorefineri është një strukturë prodhimi që integron proceset e konvertimit të biomasës dhe pajisjet e përpunimit për të prodhuar lëndë djegëse, energji dhe produkte të tjera të dobishme si kimikatet nga lënda e parë e biomasës. Biomasa tipike e përpunuar në biorefineri përfshin lëndët e para si mbetjet bujqësore dhe nënproduktet, të cilat riciklohen në produkte të ndryshme me vlerë të shtuar, me bazë biologjike, p.sh. ushqim, ushqim për ushqim, kimikate, bioenergji (biokarburantet, energjia dhe/ose nxehtësia ). Proceset e prodhimit të një biorefinerie synohen të jenë të qëndrueshme dhe miqësore me mjedisin. Ngjashëm me rafineritë konvencionale, biorefineritë mund të ofrojnë kimikate të shumta duke fraksionuar një lëndë të parë fillestare (biomasë) në shumë ndërmjetëse (karbohidrate, proteina, trigliceride) që mund të shndërrohen më tej në produkte me vlerë të shtuar. Një karakteristikë kryesore e biorefinerive është valorizimi dhe riciklimi/përtëritja e mbetjeve si mbetjet bujqësore, urbane dhe industriale me anë të konvertimit të biomasës së padobishme në materiale të vlefshme.
Biorefineritë e intensifikuara me ultratinguj
Me integrimin e ultrazërit, shumë procese të tilla si nxjerrja, tretja, shpërbërja, transesterifikimi midis shumë të tjerave mund të drejtohen dukshëm më efikase. Intensifikimi i procesit tejzanor në një biorefineri synon kryesisht të përmirësojë rendimentet, t'i bëjë proceset më efikase në kohë dhe energji dhe të përmirësojë pastërtinë dhe cilësinë e produktit përfundimtar. Ultratingulli mund të kontribuojë në procese të ndryshme biorefinerie.

Nxjerrja me ultratinguj dhe homogjenizimi i biomasës së gjelbër për të çliruar dhe izoluar përbërës të vlefshëm
Si funksionon Sonication? – Parimi i punës së ultrazërit
Për përpunimin tejzanor me performancë të lartë, ultratingulli me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët gjenerohet nga një gjenerator me ultratinguj dhe transmetohet nëpërmjet një sonde tejzanor (sonotrode në një lëng. Ekografia me fuqi të lartë konsiderohet ultratinguj në intervalin 16-30 kHz. Ultratingulli sonda zgjerohet dhe tkurret, p.sh., në 20 kHz, duke transmetuar përkatësisht 20,000 dridhje në sekondë në medium Kur valët ultrasonike udhëtojnë nëpër lëng, ciklet e alternuara të presionit të lartë (ngjeshje) / presionit të ulët (rrallimi ose zgjerimi) krijojnë flluska të vogla vakumi. ose zgavra, të cilat rriten gjatë disa cikleve të presionit Gjatë fazës së ngjeshjes së lëngut dhe flluskave, presioni është pozitiv, ndërsa faza e rrallimit prodhon një vakum (presion negativ.) Gjatë cikleve të ngjeshjes-zgjerimit, zgavrat në lëng rriten. Derisa të arrijnë një madhësi, në të cilën nuk mund të thithin më shumë energji. Në këtë pikë, ato shpërthejnë me dhunë. Kavitacioni akustik karakterizohet nga efekte të shumëfishta shumë energjike, të cilat prekin lëngjet, sistemet e ngurta/lëngshme si dhe sistemet e gazit/lëngëve. Zona e dendur me energji ose zona kavitacionale njihet si e ashtuquajtura zona e pikës së nxehtë, e cila është më e dendura me energji në afërsi të sondës tejzanor dhe zvogëlohet me rritjen e distancës nga sonotrode. Fotografia majtas tregon kavitacion intensiv në një sondë tejzanor 1 kW në ujë. Karakteristikat kryesore të kavitacionit tejzanor përfshijnë temperaturat dhe presionet shumë të larta që ndodhin në nivel lokal dhe diferencialet përkatëse, turbulencat dhe rrjedhjen e lëngjeve. Gjatë shpërthimit të zgavrave tejzanor në pikat e nxehta tejzanor, mund të maten temperatura deri në 5000 Kelvin, presione deri në 200 atmosfera dhe avionë të lëngshëm deri në 1000 km/h. Këto kushte të jashtëzakonshme me energji intensive kontribuojnë në efektet sonomekanike dhe sonokimike që intensifikojnë biomasën dhe sistemet kimike në mënyra të ndryshme.
Ndikimi kryesor i ultrasonikimit në biomasë rezulton nga efektet e mëposhtme:
- Prerje e lartë: Forcat tejzanor me prerje të lartë prishin lëngjet dhe sistemet e lëngshme-ngurtë duke shkaktuar trazim intensiv, homogjenizim dhe transferim të masës.
- Ndikimi: Avionët e lëngshëm dhe rrjedhjet e krijuara nga kavitacioni tejzanor përshpejtojnë trupat e ngurtë në lëngje, gjë që çon më pas në përplasje ndërgrimore. Kur grimcat përplasen me shpejtësi shumë të lartë, ato gërryhen, thyhen dhe bluhen dhe shpërndahen imët, shpesh deri në madhësi nano. Për lëndët biologjike si indet bimore dhe mbetjet bimore, avionët e lëngshëm me shpejtësi të lartë dhe ciklet e presionit të alternuar prishin muret qelizore dhe çlirojnë materialin ndërqelizor. Kjo rezulton në nxjerrjen shumë efikase të përbërjeve bioaktive dhe përzierjen homogjene të biomasës.
- Agjitacion: Ultratingulli shkakton turbulenca intensive, forca prerëse dhe mikro-lëvizje në lëng ose llum. Kështu, sonication gjithmonë intensifikon transferimin e masës dhe përshpejton reagimet dhe proceset.
Ultrasonikët me performancë të lartë është një teknikë që intensifikon procesin e aplikuar në industri të shumta. Ultratingulli përdoret për të përpunuar lëngje dhe slurries në mënyrë që të përzihet dhe homogjenizohet, të promovohet transferimi i masës, të nxjerrë komponimet dhe / ose të fillojë reaksionet kimike.
Aplikimet e zakonshme të ultrazërit në biorefineri janë:
- prodhimi i bioetanolit
- nxjerrja e komponimeve të vlefshme nga biomasa (p.sh. proteina, pektina, niseshte etj.)
- sinteza e bionaftë nga vajrat bimore të shpenzuara dhe yndyrat shtazore
- Bionaftë nga vaji i algave
- trajtimi me lignocelulozë
- modifikimi i niseshtës

UIP4000hdT – Sistem tejzanor me fuqi 4 kW për sonikimin e vazhdueshëm në linjë të slurries
Përpunues tejzanor me performancë të lartë për biorefineritë
Hielscher Ultrasonic prodhon dhe shpërndan mikserë tejzanor me prerje të lartë për aplikime me performancë të lartë si homogjenizimi, përzierja, prishja e qelizave, shpërbërja, nxjerrja, shpërndarja, degazifikimi dhe fillimi i reaksioneve kimike. Reaktorët tejzanor zbatohen në biorefineri në mbarë botën për të rritur efikasitetin, rendimentin dhe shkallën e konvertimit të proceseve të ndryshme.
Pajisjet tejzanor me performancë të lartë për proceset biorefinerike janë lehtësisht të disponueshme për instalime në tavolinë, pilot dhe industriale. Meqenëse aplikimet tejzanor si nxjerrja, shpërbërja, shpërbërja, përmirësimi i transferimit të masës, homogjenizimi dhe deaerimi janë procese tashmë të vendosura, kalimi nga provat e para, optimizimi në kërkesat tuaja specifike të procesit dhe instalimi i një sistemi të ndarjes dhe/ose shpëlarjes tejzanor plotësisht industrial. është i shpejtë dhe i thjeshtë.
Hielscher Ultrasonics furnizon ultrasonikë me performancë të lartë në çdo madhësi dhe kapacitet. Me UIP16000 (16kW), Hielscher prodhon procesorin më të fuqishëm tejzanor në mbarë botën. UIP16000 si dhe të gjitha sistemet e tjera industriale ultrasonike mund të grumbullohen lehtësisht në kapacitetin e kërkuar përpunues. Të gjithë ultrasonikët Hielscher janë ndërtuar për funksionim 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe në mjedise kërkuese.
Sonda tejzanor dhe sono-reaktorë për çdo vëllim
Gama e produkteve Hielscher Ultrasonics mbulon spektrin e plotë të përpunuesve tejzanor nga ultrasonikët kompakt laboratorik mbi tavolinën e sipërme dhe sistemet pilot deri tek procesorët ultrasonikë plotësisht industrialë me kapacitet për të përpunuar ngarkesa kamionësh në orë. Gama e plotë e produkteve na lejon t'ju ofrojmë pajisjet më të përshtatshme tejzanor për aplikimin tuaj, kapacitetin e procesit dhe objektivat e prodhimit.
Amplituda saktësisht të kontrollueshme për rezultate optimale
Të gjithë procesorët tejzanor Hielscher janë saktësisht të kontrollueshëm dhe në këtë mënyrë kuajt e punës të besueshëm në R&D dhe prodhimi. Amplituda është një nga parametrat thelbësorë të procesit që ndikon në efikasitetin dhe efektivitetin e reaksioneve të induktuara në mënyrë sonokimike dhe sonomekanike. Të gjitha ultrasonikët Hielscher’ procesorët lejojnë vendosjen e saktë të amplitudës. Sonotrodes dhe brirët përforcues janë aksesorë që lejojnë modifikimin e amplitudës në një gamë edhe më të gjerë. Procesorët tejzanor industrial të Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta dhe të japin intensitetin e kërkuar tejzanor për aplikime kërkuese. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7.
Cilësimet e sakta të amplitudës dhe monitorimi i përhershëm i parametrave të procesit tejzanor nëpërmjet softuerit inteligjent ju japin mundësinë për të përpunuar biomasën në kushtet më efektive tejzanor. Zërimi optimal për riciklimin më efikas të biomasës!
Fortësia e pajisjeve ultrasonike të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese. Kjo i bën pajisjet ultrasonike të Hielscher një mjet pune të besueshëm që plotëson kërkesat tuaja të procesit të biorefinimit.
Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar ne Gjermani
Si një biznes familjar dhe i drejtuar nga familja, Hielscher u jep përparësi standardeve më të larta të cilësisë për përpunuesit e tij tejzanor. Të gjithë ultrasonikët janë projektuar, prodhuar dhe testuar tërësisht në selinë tonë në Teltow afër Berlinit, Gjermani. Qëndrueshmëria dhe besueshmëria e pajisjeve ultrasonike të Hielscher e bëjnë atë një kalë pune në prodhimin tuaj. Funksionimi 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe në mjedise kërkuese është një karakteristikë natyrore e sondave dhe reaktorëve ultrasonikë me performancë të lartë të Hielscher. Ekipi ynë i kualifikuar është i gatshëm t'ju ndihmojë me njohuritë e procesit, trajnimin dhe mbështetjen.
Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë:
Vëllimi i grupit | Shkalla e rrjedhjes | Pajisjet e rekomanduara |
---|---|---|
1 deri në 500 ml | 10 deri në 200 ml/min | UP100H |
10 deri në 2000 ml | 20 deri në 400 ml/min | UP200Ht, UP400 St |
0.1 deri në 20L | 0.2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
10 deri në 100 litra | 2 deri në 10 l/min | UIP4000hdT |
na | 10 deri në 100 l/min | UIP16000 |
na | më të mëdha | grumbull i UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Literatura / Referencat
- García, A., González Alriols, M., Wukovits, W. et al. (2014): Assessment of biorefinery process intensification by ultrasound technology. Clean Techn Environ Policy 16, 1403–1410 (2014).
- Velmuruga, Rajendran; Muthukumar, Karuppan (2011): Utilization of sugarcane bagasse for bioethanol production: Sono-assisted acid hydrolysis approach. Bioresource Technology Vol. 102, Issue 14; 2011. 7119-7123.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.