Биодизел из алги применом ултразвука
Уље алги је занимљива одржива сировина за производњу биодизела. Оно је алтернатива уобичајеним сировинама, као што су соја, канола и палма. Ултразвучна обрада побољшава екстракцију уља из ћелија алги и конверзију у биодизел.
У поређењу са традиционалним уљарицама, алге дају много више уља по акру. Док соја обично даје мање од 50 галона уља по акру, а уљана репица мање од 130 галона по акру, алге могу дати до 10.000 галона по акру. Посебно су дијатомеје и зелене алге добри извори за производњу биодизела.
Као и друге биљке, алге складиште енергију у облику липида. Постоје различите методе екстракције уља, као што су пресовање, испирање хексаном као растварачем и ултразвучна екстракција.
Ултразвучна екстракција уља алги
Интензивна ултразвучна обрада течности ствара звучне таласе који се простиру кроз течну средину, доводећи до наизменичних циклуса високог и ниског притиска. Током циклуса ниског притиска, при високом интензитету у течности настају мали вакуумски мехурићи. Када мехурићи достигну одређену величину, нагло се урушавају током циклуса високог притиска. Ова појава се назива кавитација. Током имплозије локално настају веома високи притисци и млазеви течности велике брзине. Настале силе смицања механички разарају ћелијску структуру и побољшавају пренос материје. Овај ефекат поспешује екстракцију липида из алги.
Ултразвучно мешање побољшава стопу конверзије у биодизел, повећава принос и смањује потребан вишак метанола и катализатора. Слика приказује инсталацију 3x UIP1000hdT (сваки снаге 1kW) у постројењу за производњу биодизела.
Табела у наставку приказује типичне потребне снаге за различите запреминске протоке. Ултразвучни систем се обично интегрише директно у проточну линију. Ултразвучни реактор се може лако накнадно уградити у постојећа постројења, чиме се побољшава екстракција из алги.
|
Проток
|
Снага
|
|---|---|
|
20 – 100L/hr
|
|
|
80 – 400L/hr
|
|
|
0,3 – 1,5m³/hr
|
|
|
2 – 10m³/hr
|
|
|
20 – 100m³/hr
|
Ултразвучна припрема за хладно цеђење уља алги
Нарочито за потребе пресовања, неопходна је добра контрола разарања ћелија како би се избегло несметано ослобађање свих унутарћелијских производа, укључујући ћелијске остатке, или денатурација производа. Разарањем ћелијске структуре омогућава се ослобађање веће количине липида ускладиштених у ћелијама применом спољашњег притиска.
Ултразвучна екстракција уља алги растварачем
Циклуси високог притиска ултразвучних таласа поспешују дифузију растварача, као што је хексан, у ћелијску структуру. Пошто ултразвук механички разара ћелијски зид силама смицања насталим кавитацијом, он олакшава пренос липида из ћелије у растварач. Након што се уље раствори у хексану, пулпа/ткиво се издваја филтрацијом. Раствор се дестилује ради одвајања уља од хексана. За ултразвучну обраду запаљивих течности или растварача у опасним срединама, Hielscher нуди ултразвучне системе са сертификатима FM и ATEX, као што је UIP1000-Exd.
Ултразвучна обрада олакшава сакупљање алги. Прочитајте више о ултразвучном сакупљању алги!
Ултразвучна ензимска екстракција уља алги
При комбиновању ензимске обраде са ултразвучном обрадом могу се уочити снажни синергијски ефекти. Кавитација помаже ензимима да продру у ткиво, што доводи до брже екстракције и већих приноса. У овом случају вода делује као растварач, а ензими разграђују ћелијске зидове.
Сазнајте више о ултразвучној екстракцији уља алги!
Кликните овде да бисте прочитали више о ултразвучној обради у производњи биодизела!
Ултразвучна обрада уља алги од пилот-размера до производње
Препоручујемо испитивања у пилот-размерама, нпр. применом система снаге 1kW. Она ће показати опште ефекте и побољшање за ваш конкретан процесни ток. Сви резултати могу се линеарно пренети на велике процесне токове. Радо ћемо са вама размотрити ваш процес и препоручити даље кораке.
Огромна предност ултразвучног мешања биодизела је енергетска ефикасност овог процеса. Прочитајте више о уштедама енергије које се постижу ултразвучним реакторима за биодизел!
Ултразвучна естерификација и трансестерификација могу се изводити као шаржни процес или као континуални процес у проточној линији. Дијаграм приказује ултразвучни процес трансестерификације биодизела (FAME) у проточној линији.
Индустријски ултразвучни систем са проточном ћелијом за естерификацију и трансестерификацију биодизела у проточној линији.
Ултразвучни уређаји средњег и великог капацитета за индустријску производњу биодизела
Hielscher Ultrasonics испоручује индустријске ултразвучне процесоре средњег и великог капацитета за ефикасну производњу биодизела у било којој количини. Сви системи могу се користити за побољшање трансестерификације било које врсте сировина, укључујући уље алги, биљна уља, животињске масти, отпадна уља итд.
Пошто портфолио компаније Hielscher обухвата ултразвучне системе за сваки производни капацитет, можемо понудити идеално решење и малим произвођачима и великим компанијама. Ултразвучна конверзија у биодизел може се изводити као шаржни процес или као континуални процес у проточној линији. Уградња и рад су једноставни и безбедни и поуздано обезбеђују велике количине биодизела врхунског квалитета.
У наставку ћете пронаћи препоручене конфигурације реактора за различите стопе производње.
|
ton/hr
|
gal/hr
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0,25 до 0,5
|
80 до 160
|
| 1x UIP1000hdT |
0,5 до 1,0
|
160 до 320
|
| 1x UIP1500hdT |
0,75 до 1,5
|
240 до 480
|
| 2x UIP1000hdT |
1,0 до 2,0
|
320 до 640
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5 до 3,0
|
480 до 960
|
| 4x UIP1500hdT |
3,0 до 6,0
|
960 до 1920
|
| 6x UIP1500hdT |
4,5 до 9,0
|
1440 до 2880
|
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- 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.
- 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 производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских размера.
