Nga UCO në Biodizel duke përdorur Reaktorë Ultrasonikë

Vaji i gatimit i përdorur (VGA) është bërë një nga lëndët e para më tërheqëse për prodhimin e qëndrueshëm të biodizelit. Shndërrimi i VGA-së në biodizel, ose metil ester të vajit të gatimit të përdorur, ndihmon në uljen e mbeturinave, ul kostot e lëndëve të para dhe mbështet një ekonomi më rrethore të karburantit. Për prodhuesit e biodizelit që kërkojnë teknologji efikase përpunimi, reaktorët tejzanorë të biodizelit nga Hielscher ofrojnë një zgjidhje të fuqishme për intensifikimin e proceseve të transesterifikimit dhe esterifikimit.

Reaktorët Hielscher me biodizel tejzanor përdoren gjerësisht për të përmirësuar konvertimin e vajrave dhe yndyrnave me kosto të ulët në biodizel me cilësi të lartë. Duke krijuar përzierje intensive në një nivel mikroskopik, kavitacioni tejzanor përshpejton reaksionet kimike, përmirëson transferimin e masës midis fazave të papërzieshme dhe i ndihmon prodhuesit të arrijnë prodhim të shpejtë, të besueshëm dhe të shkallëzueshëm të biodizelit.

UCOME – Biodizel nga vajrat e mbetura

UCOME qëndron për metil esterin e vajit të gatimit të përdorur. Është një karburant biodizel i prodhuar duke shndërruar vajrat e gatimit të përdorur në estere metil të acideve yndyrore përmes një reaksioni kimik me metanol. Meqenëse UCO është një lëndë e parë e ricikluar, UCOME është veçanërisht tërheqës si nga një perspektivë ekonomike ashtu edhe nga një perspektivë mjedisore.
Krahasuar me vajrat bimorë të virgjër, vaji i gatimit me vaj të papërpunuar ofron avantazhe të qarta në kosto, por gjithashtu paraqet sfida në përpunim. Vaji i gatimit i përdorur shpesh përmban:

• Acidet yndyrore të lira (FFA)
• ujë
• Mbetjet dhe ndotësit e ushqimit
• Produktet e oksidimit
• Përbërje e ndryshueshme në varësi të burimit dhe historikut të përdorimit

Këta faktorë e bëjnë efikasitetin e procesit dhe performancën e reaktorit veçanërisht të rëndësishme. Këtu janë avantazhet e rëndësishme të reaktorëve tejzanorë të biodizelit.

 

 

Si reaktorët tejzanorë të biodizelit përmirësojnë konvertimin e UCO në UCOME

Prodhimi tradicional i biodizelit shpesh mbështetet në përzierjen mekanike dhe nxehtësinë për të sjellë në kontakt vajin, alkoolin dhe katalizatorin. Meqenëse vaji dhe metanoli nuk përzihen mirë, reaktorët konvencionalë mund të vuajnë nga shkallë të ngadalta reagimi, shndërrim jo të plotë, konsum më të lartë kimikatesh dhe kohë më të gjata qëndrimi.
Reaktorët tejzanorë Hielscher përdorin ultratinguj me intensitet të lartë për të gjeneruar kavitacion në lëng. Kavitacioni prodhon zona mikroskopike përzierjeje me forca prerëse jashtëzakonisht të larta. Kjo e copëton metanolin në pika shumë të imëta brenda fazës së vajit dhe krijon një zonë ndërfaqësore shumë më të madhe për reagim.

Rezultati është një proces shumë i intensifikuar i biodizelit me përfitime të rëndësishme:

• Transesterifikim dhe esterifikim më i shpejtë
• Efikasitet i përmirësuar i konvertimit
• Përdorim më i mirë i metanolit dhe katalizatorit
• Kohë reagimi e reduktuar
• Aftësi përpunimi të vazhdueshëm në linjë
• Shkallëzim i lehtë nga prodhimi pilot në atë industrial

Për lëndët e para të UCO-së me përmbajtje të lartë të FFA-ve, ultratingulli është veçanërisht i dobishëm sepse rrit si esterifikimin e katalizuar nga acidi ashtu edhe hapat e transesterifikimit të katalizuar nga baza.

Nga UCO në Biodizel: Përmbledhje e Procesit

Konvertimi i vajit të gatimit të përdorur në biodizel përgjithësisht përfshin disa faza të procesit. Reaktorët Hielscher me biodizel tejzanor mund të integrohen në dizajne procesi me një ose dy hapa në varësi të cilësisë së lëndës së parë.

Një proces tipik nga UCO në biodizel përfshin:

• Mbledhja dhe ruajtja e vajit të gatimit të përdorur
• Filtrim për të hequr lëndët e ngurta dhe grimcat e ushqimit
• Tharje ose heqje uji për të zvogëluar përmbajtjen e lagështisë
• Analiza FFA për të përcaktuar rrugën e kërkuar të reagimit
• Esterifikimi i acideve yndyrore të lira kur FFA është e lartë
• Transesterifikimi me metanol për të formuar estere metilike
• Ndarja e biodizelit dhe glicerolit
• Larja ose pastrimi i thatë i biodizelit
• Lustrim përfundimtar për të arritur specifikimet e cilësisë së karburantit

Kur janë të pranishme nivele të larta të FFA-ve, një paratrajtim i esterifikimit përdoret shpesh për të shndërruar acidet yndyrore të lira në estere para hapit kryesor të transesterifikimit. Përpunimi tejzanor mund të përshpejtojë të dy fazat dhe të përmirësojë produktivitetin e përgjithshëm të bimëve. Lexoni më shumë rreth konvertimit të biodizelit me dy faza të asistuar me ultratinguj!

Pse reaktorët tejzanorë Hielscher janë të përshtatshëm për biodizelin UCOME

Reaktorët tejzanorë Hielscher janë projektuar për përpunimin industrial të lëngjeve dhe janë veçanërisht efektivë në aplikimet e biodizelit ku përzierja lëng-lëng kontrollon shpejtësinë e reagimit. Në vend që të varet vetëm nga agjitacioni në masë, ultratingulli krijon energji intensive të lokalizuar pikërisht aty ku është e nevojshme.
Kjo u jep prodhuesve disa përparësi praktike.

• Përzierje e shkëlqyer e vajit dhe metanolit
  Një nga kufizimet kryesore në prodhimin e biodizelit është përzieshmëria e dobët e naftës dhe metanolit. Reaktorët tejzanorë Hielscher krijojnë një emulsion shumë të imët, i cili përmirëson shumë kontaktin midis reagentëve. Kontakt më i mirë do të thotë kinetikë më e shpejtë e reagimit dhe konvertim më i lartë.
• Performancë e Lartë me Lëndë të Para të Vështira
  UCO nuk është një lëndë e parë uniforme. Përmbajtja e tij e ujit, niveli i FFA-ve dhe ngarkesa e ndotjes mund të ndryshojnë nga grupi në grup. Reaktorët Hielscher ndihmojnë në kompensimin e këtyre ndryshimeve duke intensifikuar mjedisin e reagimit, duke e bërë procesin më të fuqishëm dhe të adaptueshëm.
• Kohë më e shkurtër qëndrimi
  Meqenëse ultratingulli përshpejton esterifikimin dhe transesterifikimin, prodhuesit shpesh mund të arrijnë konvertimin e synuar në më pak kohë sesa me sistemet konvencionale të përziera. Kjo mund të zvogëlojë kërkesat e vëllimit të reaktorit dhe të rrisë rendimentin.
• Funksionim i vazhdueshëm në linjë
  Reaktorët Hielscher me biodizel tejzanor janë idealë për përpunim të vazhdueshëm. Konfigurimet e reaktorëve në linjë mbështesin prodhimin në gjendje të qëndrueshme me cilësi të riprodhueshme, e cila është shumë e vlefshme për impiantet komerciale të biodizelit.
• Zgjerim i drejtpërdrejtë
  Një avantazh i madh i teknologjisë Hielscher është shkallëzimi linear. Parametrat e procesit të vendosur në laborator ose në prova pilot mund të transferohen në sisteme më të mëdha prodhimi në mënyrë më të parashikueshme. Kjo zvogëlon rrezikun e zhvillimit dhe thjeshton planifikimin e zgjerimit.
• Besueshmëria Industriale
  Sistemet Hielscher janë të dizajnuara për detyra industriale të vështira. Për prodhuesit e biodizelit, kjo do të thotë performancë e besueshme e reaktorit, rezultate të riprodhueshme dhe përputhshmëri me linjat e automatizuara të procesit.
• Prodhimi i biodizelit sipas ASTM D6751 dhe EN 14214
  Prodhuesit komercialë të biodizelit shpesh synojnë specifikimet e cilësisë së karburantit, të tilla si ASTM D6751 dhe EN 14214. Këto standarde përcaktojnë vetitë kritike duke përfshirë përmbajtjen e esterit, viskozitetin, pikën e ndezjes, vlerën e acidit, përmbajtjen e ujit, stabilitetin e oksidimit, kufijtë e ndotësve dhe nivelet e glicerinës.

 
Lexoni se si funksionon biodizel i prodhuar me ultratinguj në motorët me djegie dizel!

Reaktorët Hielscher me biodizel tejzanor përdoren në proceset e prodhimit të biodizelit të dizajnuara për të arritur cilësinë e karburantit në përputhje me ASTM D6751 dhe EN 14214. Në studimin e tyre të botuar në vitin 2020, Bastante-Saez dhe kolegët e tij demonstruan se biodizeli i prodhuar nga yndyrnat e mbetura të kebabit duke përdorur një reaktor tejzanor Hielscher dha rendimente të larta të metil esterit të acidit yndyror (FAME). FAME ishin më të larta (97.42% p/p për yndyrën e pulës dhe 96.98 për yndyrën e viçit dhe qengjit) sesa pragu minimal i përcaktuar nga rregullorja evropiane EN 14214 (domethënë, minimumi 96.5% p/p).

 

 

Biodizel në shkallë të vogël për fermat dhe përdoruesit jashtë rrjetit elektrik

Në disa vende ose rajone, rregulloret për biodizelin janë të kufizuara ose nuk zbatohen për përdoruesit e vegjël privatë. Fermerët dhe pronarët e pajisjeve mund të prodhojnë sasi më të vogla të biodizelit nga vaji i gatimit i përdorur për konsum në vend në traktorë, gjeneratorë, ngrohës ose pajisje të tjera bujqësore me naftë.
Në këto raste, qëllimi është shpesh zëvendësimi praktik i karburantit dhe jo shitja komerciale e certifikuar. Reaktorët tejzanorë të biodizelit mund të jenë gjithashtu tërheqës për një prodhim të tillë të decentralizuar sepse ofrojnë:

• Kohë reagimi të shpejta
• Konvertim efikas me pajisje kompakte
• Përshtatshmëri e mirë për lëndët e para të vajit të mbeturinave të ndryshueshme
• Varësi e reduktuar nga tanket e mëdha të përziera
• Potencial për konfigurime modulare të përpunimit

Në të njëjtën kohë, është e rëndësishme të thuhet qartë se biodizeli pa specifikime mund të mos jetë i përshtatshëm për të gjithë motorët, mund të mos jetë në përputhje me kërkesat ligjore lokale dhe mund të paraqesë probleme me ruajtjen, përputhshmërinë e materialeve, emetimet ose garancinë e motorrit. Kur ekzistojnë standarde të biodizelit, karburanti duhet të testohet dhe prodhohet në përputhje me rrethanat para përdorimit në aplikime të rregulluara ose në automjete rrugore.

 

 

Avantazhet Ekonomike të Prodhimit Ultrasonik të Biodizelit nga UCO

Kostoja e lëndës së parë është një nga variablat më të mëdha në ekonominë e biodizelit. Meqenëse vaji i gatimit i përdorur është përgjithësisht më pak i shtrenjtë se vajrat bimorë të rafinuar, ai ofron potencial të fortë për kursimin e kostos. Megjithatë, këto kursime mund të humbasin nëse procesi është i ngadaltë, kimikisht joefikas ose i paaftë të përballojë ndryshueshmërinë e lëndës së parë.
Reaktorët Hielscher me biodizel tejzanor ndihmojnë në mbrojtjen e rentabilitetit duke përmirësuar efikasitetin e reagimit dhe produktivitetin e bimëve. Përparësitë e mundshme ekonomike përfshijnë:

• Shfrytëzim më i mirë i lëndëve të para të UCO-së me kosto të ulët
• Rritje e rendimentit
• Kohë reagimi e reduktuar
• Kërkesë më e ulët për energji në lidhje me përzierjen krahasuar me skenarët joefikas të agjitacionit në masë
• Përmirësimi i qëndrueshmërisë së procesit
• Integrim më i lehtë në linjat e prodhimit të vazhdueshëm

Për prodhuesit që synojnë të shkallëzojnë prodhimin e biodizelit nga vajrat e përdorura, ky kombinim i fleksibilitetit të lëndës së parë dhe intensifikimit të procesit mund të jetë shumë i vlefshëm.

Konvertoni UCO në biodizel UCOME në mënyrë efikase me reaktorët tejzanor Hielscher!

Konvertimi i vajit të gatimit të përdorur në UCOME është një mënyrë e zgjuar për të krijuar lëndë djegëse të rinovueshme nga mbeturinat, duke përmirësuar njëkohësisht qëndrueshmërinë dhe duke ulur kostot e lëndës së parë. Meqenëse UCO është shpesh më i vështirë për t’u përpunuar sesa vajrat e virgjër, teknologjia e reaktorit luan një rol vendimtar në arritjen e prodhimit efikas dhe të besueshëm të biodizelit.
Reaktorët Hielscher me ultratinguj të biodizelit intensifikojnë reagimin midis vajit dhe metanolit përmes përzierjes së drejtuar nga kavitacioni dhe transferimit të masës. Kjo mundëson esterifikim dhe transesterifikim më të shpejtë, trajtim më të mirë të lëndëve të para të ndryshueshme të UCO-së dhe prodhim të shkallëzuar në linjë të biodizelit.
Për prodhuesit komercialë, sistemet tejzanore Hielscher përdoren në proceset e biodizelit të dizajnuara për të prodhuar karburant që përmbushin ASTM D6751 dhe EN 14214. Për fermerët dhe përdoruesit e vegjël në vendet pa rregullore për biodizelin, reaktorët tejzanorë gjithashtu mund të mbështesin prodhimin kompakt të sasive më të vogla të biodizelit për përdorim lokal të pajisjeve, duke pranuar se karburanti jo-specifik duhet të përdoret me kujdes dhe në përputhje me kërkesat lokale dhe përputhshmërinë e motorit.
Nëse qëllimi juaj është prodhim efikas i UCO-së në UCOME, reaktorët tejzanorë të biodizelit Hielscher ofrojnë një platformë teknologjike të fuqishme dhe të shkallëzueshme për përpunimin modern të biodizelit.

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të reaktorëve të biodizelit tejzanor Hielscher:

Shkalla e rrjedhjes	Fuqia
20 – 100 l/orë	1 kW
80 – 400 l/orë	4 x 1 kW
0.3 – 1.5 m³/orë	4 x 4 kW
2 – 10 m³/orë	6x16 kW
20 – 100 m³/orë	62 x 16 kW

Pse Hielscher është një zgjedhje e fortë për prodhuesit e biodizelit?

Hielscher njihet për teknologjinë industriale me ultratinguj të projektuar për aplikime të proceseve reale. Në prodhimin e biodizelit, reaktorët tejzanorë Hielscher ofrojnë një rrugë praktike për të intensifikuar konvertimin e UCO-së, për të përmirësuar përzierjen metanol-vaj dhe për të mbështetur prodhimin efikas të biodizelit nga vajrat dhe yndyrnat e mbeturinave.

Arsyet kryesore pse prodhuesit zgjedhin Hielscher përfshijnë:

• Ekspertizë e provuar me ultratinguj
• Dizajnet e reaktorëve në linjë për përpunimin e vazhdueshëm të biodizelit
• Përshtatshmëria për esterifikim dhe transesterifikim
• Rrugë e fortë për rritje nga laboratori në prodhim
• Pajisje të fuqishme për mjedise industriale
• Përpunim efektiv i lëndëve të para sfiduese siç është vaji i gatimit i përdorur

Dizajn, Prodhim dhe Konsulencë – Cilësi e prodhuar në Gjermani

Ultrasonikët Hielscher janë të njohur për cilësinë e tyre më të lartë dhe standardet e dizajnit. Qëndrueshmëria dhe funksionimi i lehtë lejojnë integrimin e qetë të ultrasonikëve tanë në objektet industriale. Kushtet e vështira dhe mjediset kërkuese trajtohen lehtësisht nga ultrasonikët Hielscher.

Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar ISO dhe i kushton theks të veçantë ultratingujve me performancë të lartë që paraqesin teknologjinë më të fundit dhe lehtësinë ndaj përdorimit. Sigurisht, ultrasonikët Hielscher janë në përputhje me CE dhe plotësojnë kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.

---

---

Literatura / Referencat

• J. Sáez-Bastante, M. Carmona-Cabello, S. Pinzi, M.P. Dorado (2020): Recycling of kebab restoration grease for bioenergy production through acoustic cavitation. Renewable Energy, Volume 155, 2020. 1147-1155.
• M. Maghami, S.M. Sadrameli, B. Ghobadian (2015): Production of biodiesel from fishmeal plant waste oil using ultrasonic and conventional methods. Applied Thermal Engineering, Volume 75,
  2015. 575-579.
• Veera Gnaneswar Gude, Georgene Elizabeth Grant (2013): Biodiesel from waste cooking oils via direct sonication. Applied Energy, Volume 109, 2013. 135-144.
• Medeiros, Eliane; Vieira, Bruno; Pereira, Cláudio; Nadaleti, Willian; Quadro, Maurizio; Andreazza, Robson (2019): Production of biodiesel using oil obtained from fish processing residue by conventional methods assisted by ultrasonic waves: Heating and stirring. Renewable Energy 2019.
• 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.
• Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).

pyetjet e bëra shpesh

A mund të përdoret biodizel për pajisjet bujqësore?

Po. Pajisjet bujqësore me motorë nafte me ndezje me kompresion në përgjithësi mund të përdorin përzierje biodizel, dhe shumë prodhues miratojnë përzierje të tilla si B5 ose B20; përzierjet më të larta varen nga motori specifik, materialet e sistemit të karburantit dhe udhëzimet e prodhuesit origjinal të motorëve (OEM).

Cilat motorë mund të funksionojnë me biodizel?

Biodizel është menduar për motorët me naftë, veçanërisht motorët me ndezje me kompresion që përdoren në automjete, gjeneratorë dhe makineri bujqësore. Në praktikë, në thelb të gjithë motorët me naftë mund të funksionojnë me përzierje me biodizel të ulët, ndërsa përdorimi i përzierjeve më të larta ose biodizelit të pastër (B100) kërkon përputhshmërinë e motorit dhe miratimin e prodhuesit.

Cili është standardi amerikan ASTM D6751?

ASTM D6751 është specifikimi amerikan për përzierjen e karburantit biodizel, B100, për përzierjen me karburante të distiluara të mesme. Ai përcakton vetitë e kërkuara të karburantit dhe mbulon klasat S15 dhe S500, që korrespondojnë me përmbajtjen maksimale të squfurit prej 15 ppm dhe 500 ppm.

Çfarë është biodizel UCOME?

UCOME do të thotë Metil Ester i Vajit të Gatimit të Përdorur. Është një biodizel metil ester i acidit yndyror i prodhuar duke shndërruar vajin e gatimit të mbeturinave në estere metil, zakonisht për t’u përdorur si zëvendësues i naftës ose përbërës përzierjeje.

A është UCOME i përshtatshëm si përbërës përzierjeje për vajin e karburantit Bio-Marine?

Po. UCOME përdoret tashmë komercialisht si një përbërës përzierjeje në formulimet e biokarburanteve detare, për shembull në përzierjet me naftë me përmbajtje shumë të ulët squfuri (VLSFO). Përshtatshmëria e tij varet nga cilësia e karburantit, stabiliteti, përputhshmëria dhe përputhshmëria me specifikimet përkatëse të karburantit detar dhe kërkesat e trajtimit.