Ултразвучни реактори за производњу биодизела
Ултразвучни реактори побољшавају кинетику хемијске реакције процеса конверзије биодизела. Ово доводи до брже трансестерификације, већег приноса конверзије и штеди вишак метанола и катализатора. Хиелсцхер прави ултразвучне реакторе за мешање за производњу биодизела у било којој скали. Ултразвучни реактори су компактни, једноставни за инсталацију и веома ефикасни.
Повећана и убрзана производња биодизела уз моћ ултразвука
Биодизел је обновљиво гориво чистог сагоревања направљено од биљних уља, животињских масти или отпадног јестивог уља. Може се произвести реакцијом трансестерификације, која укључује претварање триглицерида у метил естре масних киселина (ФАМЕ) коришћењем алкохола и катализатора. Један од начина да се убрза реакција трансестерификације је коришћење ултразвучних таласа, који могу да побољшају мешање и пренос масе реактаната, као и да промовишу ломљење капљица уља и дисперзију катализатора.
Ултрасоникатор типа сонде, такође познат као сонотрода, је уређај који генерише високофреквентне звучне таласе (обично у опсегу од 20 кХз до 30 кХз) вибрирајући титанијумску шипку. Ултразвучни таласи се шире кроз течност и стварају зоне високог и ниског притиска, узрокујући стварање и брзо колапс кавитационих мехурића. Колапс мехурића ствара интензивно локално загревање и хлађење, велике силе смицања и ударне таласе, што може повећати брзину реакције и ефикасност процеса трансестерификације.
Предности ултразвучне производње биодизела
Предности коришћења ултразвучног апарата типа сонде за синтезу биодизела укључују:
- Бржа брзина реакције: Ултразвучни таласи могу повећати пренос масе реактаната и убрзати реакцију трансестерификације, смањујући време реакције и повећавајући принос биодизела.
- Већи принос и чистоћа: Ултразвучни биодизелски процес побољшава дисперзију катализатора и хомогеност реакционе смеше, што доводи до већег приноса и чистоће биодизела. Користећи ултразвук, можете користити сировине најнижег квалитета као што су отпадна уља за кување и претворити их у висококвалитетни биодизел.
- Мања потрошња енергије: Употреба ултразвучне обраде смањује енергију потребну за мешање и загревање реакционе смеше, као и количину потребног катализатора, што резултира одрживијим и исплативијим процесом.
- Флексибилност и скалабилност: Ултрасоникатори и реактори типа Хиелсцхер сонде могу се користити и за малу и за велику производњу биодизела, и могу се лако интегрисати у постојеће производне процесе.
Укратко, ово значи да употреба Хиелсцхер ултрасоникатора и ултразвучних реактора за синтезу биодизела нуди значајне предности у погледу брзине реакције, приноса, чистоће, потрошње енергије и скалабилности, што га чини профитабилном технологијом за одрживу производњу обновљивих горива.
Ултразвучни биодизел реактори смањују трошкове и повећавају принос биодизела
Вишак метанола и катализатора су значајни фактори трошкова у производњи биодизела. Хиелсцхер ултразвучни реактори користе интензивне кавитационе смицање за мешање метанола са вашом сировином. Ово вам даје много мање капљице метанола што доводи до побољшаног коришћења метанола и катализатора. Због тога је потребно мање вишка метанола и мање катализатора. Поред тога, кавитација утиче на кинетику реакције, што доводи до брже и потпуније трансестерификације.
Мали и средњи ултразвучни биодизел реактори
За мале и средње системе за производњу биодизела до 9 тона/сат (2900 галона/сат), Хиелсцхер вам нуди УИП500хдТ (500 вати), УИП1000хдТ (1000 вати), УИП1500хдТ (1500 вати) или УИП2000 вати (УИП200). Ова четири ултразвучна инлине реактора су веома компактна, лака за интеграцију или накнадну монтажу. Направљени су за рад у тешким условима у тешким условима. Испод ћете пронаћи препоручене поставке реактора за низ производних стопа.
тона/сат
|
галона/сат
|
|
---|---|---|
1к УИП500хдТ |
0.25 до 0.5
|
80 до 160
|
1к УИП1000хдТ |
0.5 до 1.0
|
160 до 320
|
1к УИП1500хдТ |
0.75 до 1.5
|
240 до 480
|
1к УИП2000хдТ |
1.0 до 2.0
|
320 до 640
|
2к УИП1500хдТ |
1,5 до 3,0
|
480 до 960
|
2к УИП2000хдТ |
2,0 до 4,0
|
640 до 1280
|
4к УИП1500хдТ |
3,0 до 6,0
|
960. до 1920. године
|
4к УИП2000хдТ |
4 до 8
|
1280 до 2560
|
Индустријски ултразвучни биодизел реактори пуне скале
За индустријске погоне за производњу биодизела Хиелсцхер нуди УИП4000хдТ (4000 вати), УИП6000хдТ (6000 вати), УИП10000хдТ (10000 вати) и УИП16000хдТ (16000 вати). Ови ултразвучни хомогенизатори са инлине реакторима су дизајнирани за континуирану производњу биодизела при високим брзинама протока. Сва четири ултразвучна хомогенизатора су доступна у орманима од нерђајућег челика. Вертикална инсталација захтева минималан подни простор за уградњу или накнадну уградњу. Испод ћете пронаћи препоручена подешавања за типичне стопе индустријске обраде.
тона/сат
|
галона/сат
|
|
---|---|---|
3к УИП4000хдТ |
6,0 до 12,0
|
1920-3840
|
5к УИП4000хдТ |
10.0 до 20.0
|
3200 до 6400
|
3к УИП10000хдТ |
15,0 до 30,0
|
4800 до 9600
|
3к УИП16000хдТ |
24,0 до 48,0
|
7680 до 15360
|
5к УИП16000хдТ |
40,0 до 80,0
|
12800 до 25600
|
Инлине ултразвучно мешање уља и метанола
Ултразвучни реактори за мешање замењују мешалице резервоара и друге динамичке мешалице. Уопштено говорећи, ултразвучни биодизел реактори су инсталирани за мешање две струје: уља и метанола (са катализатором). За ово, сирова предмешавина се пумпа кроз ултразвучни инлине реактор, где се ултразвучна кавитација меша и емулгује оба реагенса у року од 2 до 10 секунди. Ово је инлине процес мешања. Када смеша изађе из реактора са проточним ћелијама, глицерин ће се одвојити гравитацијом за мање од 60 минута. Алтернативно, можете унети соникирану мешавину у центрифугу након неколико минута времена реакције. Инлине мешање смањује број и запремину резервоара који се користе у поређењу са конвенционалном шаржном обрадом. Ово побољшава коришћење капитала.
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Сродне информације
- Ултразвучна трансестерификација уља у биодизел
- Утицај ултразвучне обраде на ефикасност обраде биодизела
- Употреба ултразвучних реактора у малом континуираном процесу биодизела – Грахам Товертон (2007)
- Биодизел из алги помоћу ултразвука
- Технологија производње биодизела
- Биодизел аналитичке методе
- 'Безбедно’ Начин прављења биодизела
- Списак добављача резервоара и пумпи за производњу биодизела
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.
- 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.
- 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: Ultrasonic Mixing for Biodiesel Production