Proizvodnja biodizela sa superiornim procesom i efikasnošću troškova

Ultrazvučno mešanje je superiorna tehnologija za visoko efikasnu i isplativu proizvodnju biodizela. Ultrazvučna kavitacija drastično poboljšava masovni prenos, čime se smanjuju troškovi proizvodnje i trajanje obrade. Istovremeno, mogu se koristiti i ulja lošeg kvaliteta i masti (npr. otpadna ulja) i poboljšava se kvalitet biodizela. Hielscher Ultrasonics snabdeva reaktore visokih performansi, robusne ultrazvučne reaktore za mešanje za bilo koju proizvodnu skalu. Pročitajte još kako će vaša proizvodnja biodizela imati koristi od sonication !

Prednosti proizvodnje biodizela pomoću ultrazvuka

Biodizel (metil ester masne kiseline, abrev. SLAVA) je proizvod transesterzicione reakcije lipidnih sirovina (trigliceridi, npr. biljno ulje, potrošena ulja za kuvanje, životinjske masti, algalno ulje) i alkohol (metanol, etanol) koristeći katalizator (npr. kalijum hidroksid KOH).
Ovaj problem: U konvencionalnoj konverziji biodizela koristeći konvencionalno komešanje, nepogrešiva priroda i reakcionih reakcija nafte i alkohola dovodi do loše stope masovnog prenosa što rezultira neefikasnom proizvodnjom biodizela. Ovu neefikasnost karakterišu duga vremena reakcije, viši odnos kutnjaka od metanola i ulja, visoki zahtevi katalizatora, visoke temperature procesa i visoke stope komešanja. Ovi faktori su značajni pokretači troškova koji konvencionalnu proizvodnju biodizela čine skupim procesom.
Rešenje: Ultrazvučno mešanje emulzifikuje reakcionere na visoko efikasan, brz i niskobudžetni način kako bi se odnos ulja i metanola poboljšao, smanjili zahtevi katalizatora, smanjilo vreme reakcije i temperatura reakcije. Na taj način se štede resursi (ili proizvodnja, hemikalije i energija) kao i vreme, smanjuju se troškovi obrade, dok se kvalitet biodizela i profitabilnost proizvodnje značajno poboljšavaju. Ove činjenice pretvaraju ultrazvučno mešanje u poželjnu tehnologiju za efikasnost proizvodnje biodizela.
Istraživački i industrijski proizvođači biodizela potvrđuju da je ultrazvučno mešanje veoma isplativ način za proizvodnju biodizela, čak i kada se ulja lošeg kvaliteta i masti koriste kao feedstock. Ultrazvučno intenziju procesa znatno poboljšava stopu konverzije smanjujući upotrebu viška metanola i katalizatora, omogućavajući proizvodnju biodizela koji ispunjavanje standarda kvaliteta SPECIFIKACIJA ASTM D6751 i EN 14212. (cf. Abdullah et al., 2015)

Ultrazvučna transesterifikacija poboljšava konverziju biodizela.

Transesterifikacija triglicerida u biodizel (FAME) korišćenjem sonication rezultira ubrzanom reakcijom i znatno većom efikasnošću.

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Ultrazvučni biodizel procesor UIP2000hdT sa reaktorom FC2T500k za brzu konverziju, veće prinose i odličnu ukupnu efikasnost. Ultrazvuk lako nadmašuje mehaničke stirokere u proizvodnji biodizela.

Ultrazvučni biodizel reaktor УИП2000хдТ za efikasnost superiornog procesa: veće prinose, poboljšan kvalitet biodizela, bržu obradu i smanjenje troškova.

Smanjite energetske zahteve vašeg procesa biodizela ultrazvučnim mešanjem!

Ultrazvučno mešanje smanjuje specifičnu potrošnju energije inbiodiesel koja ubedljivo proizvodi outperformin hydrodynamic magnetno mešanje i mešalice visokog šera.

Brojne prednosti ultrazvučnog mešanja u proizvodnju biodizela

Ultrazvučni reaktori za mešanje mogu se lako integrisati u bilo koju novu instalaciju, kao i retro uklopiti u postojeće biodizele. Integracija ultrazvučnog miksera Hielscher pretvara bilo koji objekat biodizela u fabriku za proizvodnju visokih performansi. Jednostavna instalacija, robustnost i user-friendliness (nije potrebna specifična obuka za rad) omogućavaju nadogradnju bilo kog objekta u visoko efikasnu fabriku biodizela. U nastavku vam predstavljamo naučno dokazane rezultate prednosti koje dokumentuju nezavisna treća lica. Brojevi dokazuju superiornost ultrazvučnog biodizela koji se meša oko bilo koje konvencionalne tehnike komešanja.

Dijagram toka ultrazvučne fabrike za preradu biodizela

Dijagram toka prikazuje korake proizvodnje biodizela, uključujući ultrazvučno mešanje radi poboljšanja efikasnosti procesa.

Poređenje efikasnosti i troškova: Ultrazvuk protiv mehaničkog komešanja

Ultrazvučna tehnologija biodizela reaktora koristila je ultrazvučnu kavitaciju za superiorne rezultate mešanja. To rezultira većom konverzijom biodizela, većim prinosima, manjim metanolom i manjom potrošnjom katalizatora, kao i smanjenim energetskim i operativnim troškovima.Gholami et al. (2021) prisutni u svojoj komparativnoj studiji prednosti ultrazvučne transesterifikacije nad mehaničkim mešanjem (npr. mikserom sečiva, impelerom, mikserom visokog čaršije).
Investicioni troškovi: Ultrazvučni procesor i reaktor UIP16000 mogu da proizvedu 192–384 t biodizela/d sa otiskom stopala od samo 1,2m x 0,6m. Poređenja radi, za mehaničko komešanje (MS) potreban je mnogo veći reaktor zbog dugog vremena reakcije u procesu mehaničkog strirrnga, što dovodi do značajnog povećanja troškova reaktora. (cf. Gholami et al., 2020)
Troškovi obrade: Troškovi obrade ultrazvučne proizvodnje biodizela manji su za 7,7 odsto od onih za proces komešanja, uglavnom zbog manjih ukupnih investicija za proces soničnosti. Cena hemikalija (katalizator, metanol/alkohol) je treći vozač po ceni u oba procesa, sonikaciji i mehaničkom mešanju. Međutim, za ultrazvučnu konverziju biodizela troškovi za hemikalije su znatno manji nego za mehaničko komešanje. Deo troškova za hemikalije čini oko 5% konačnih troškova biodizela. Zbog manje potrošnje metanola, natrijum hidroksida i fosforne kiseline, troškovi za hemikalije u ultrazvučnom procesu biodizela su 2,2 odsto niži od troškova mehaničkog mešanja.
Troškovi energije: Energija koju troši ultrazvučni reaktor za mešanje je otprilike tri puta manja od toga mehaničkim mešalicom. Ovo znatno smanjenje potrošnje energije proizvod je intenzivnog mikro mešanja i skraćenog vremena reakcije, nastalog kao rezultat proizvodnje i kolapsa bezbrojnih šupljina, koje karakterišu fenomen akustične / ultrazvučne kavitacije (Gholami et al., 2018). Pored toga, u poređenju sa konvencionalnim mešalicom, potrošnja energije za oporavak metanola i faze prečišćavanja biodizela tokom procesa ultrazvučnog mešanja smanjuje se za 26,5 odnosno 1,3 odsto. Do ovog pada je došlo zbog manjih količina metanola koji unose ova dva destilaciona stuba u procesu ultrazvučne transesterifikacije.
Troškovi odlaganja otpada: Tehnologija ultrazvučne kavitacije takođe izuzetno smanjuje troškove odlaganja otpada. Ovaj trošak u procesu sonikacije je otprilike jedna petina od toga u procesu komešanja, što je rezultat značajnog smanjenja proizvodnje otpada zbog veće konverzije reaktora i manjih količina konzumiranog alkohola.
Ekološko-prihvatljivost: Zbog veoma visoke ukupne efikasnosti, smanjene potrošnje hemikalija, nižih energetskih zahteva i smanjenog otpada, ultrazvučna proizvodnja biodizela je znatno ekološki prihvatljivija od konvencionalnih procesa proizvodnje biodizela.

Zakljuиak – Ultrazvuk poboljšava efikasnost proizvodnje biodizela

Ultrazvučno mešanje nadmašuje mehaničke miksere impelera po efikasnosti.Naučna procena pokazuje jasne prednosti ultrazvučnog mešanja oko konvencionalnog mehaničkog komešanja za proizvodnju biodizela. Prednosti ultrazvučne obrade biodizela uključuju ukupne kapitalne investicije, ukupne troškove proizvoda, neto sadašnju vrednost i internu stopu povraćaja. Utvrđeno je da je iznos ukupnih investicija u proces ultrazvučne kavitacije manji od onog u odnosu na drugi za otprilike 20,8 odsto. Korišćenjem ultrazvučnih reaktora troškovi proizvoda smanjeni za 5,2% – koristeći devičansko kanolino ulje. S obzirom na to da sonication omogućava obradu takođe potrošenih ulja (npr. korišćenih ulja za kuvanje), troškovi proizvodnje mogu značajno da se smanje. Gholami et al. (2021) dolazi do zaključka da je zbog pozitivne neto sadašnje vrednosti, proces ultrazvučne kavitacije bolji izbor tehnologije mešanja za proizvodnju biodizela.
Sa tehničke tačke gledišta, najvažniji efekti ultrazvučne kavitacije obuhvataju značajnu procesnu efikasnost i smanjenje vremena reakcije. Formiranje i urušavanje brojnih vakuumskih mehurića – poznat kao akustična / ultrazvučna kavitacija – skratiti vreme reakcije sa nekoliko sati u reaktoru sa promešanim rezervoarom na nekoliko sekundi u ultrazvučnom reaktoru za kavitaciju. Ovo kratko vreme boravka omogućava proizvodnju biodizela u protočnom reaktoru sa malim otiskom stopala. Ultrazvučni reaktor za kavitaciju takođe pokazuje blagotvorne efekte na energetske i materijalne zahteve, smanjujući potrošnju energije na skoro trećinu onoga što troši reaktor sa mešanim rezervoarom i metanolom i potrošnjom katalizatora za 25 odsto.
Iz ekonomske perspektive, ukupna investicija ultrazvučnog procesa kavitacije manja je od ukupne investicije procesa mehaničkog komešanja, uglavnom zbog skoro 50 odsto, odnosno 11,6 odsto smanjenja troškova reaktora i troškova kolone za destilaciju metanola. Proces ultrazvučne kavitacije takođe smanjuje troškove proizvodnje biodizela zbog smanjenja potrošnje kanolinog ulja za 4 odsto, nižih ukupnih investicija, 2,2 odsto manje potrošnje hemikalija i 23,8 odsto nižih zahteva komunalnih usluga. Za razliku od mehanički uzburkanog procesa, ultrazvučna obrada je prihvatljiva investicija zbog svoje pozitivne neto sadašnje vrednosti, kraćeg vremena otplate i veće interne stope povraćaja. Pored tehno-ekonomskih prednosti povezanih sa procesom ultrazvučne kavitacije, ekološki je naklonjeniji od procesa mehaničkog komešanja. Ultrazvučna kavitacija rezultira smanjenjem tokova otpada za 80 odsto zbog veće konverzije u reaktor i smanjene konzumacije alkohola u ovom procesu. (cf. Gholami et al., 2021)

Ultrazvučni reaktori za kavitaciju iz Hielscher Ultrasonics-a široko su instalirani u proizvodnim pogonima biodizela za poboljšanje efikasnosti procesa, veće prinose i smanjenje troškova proizvodnje.

Ultrazvučni protočni reaktor sa 3x 1kW ultrazvučni model 1000hdT za visoko efikasnu konverziju biodizela.

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Flowchart za kontinuiranu umetnutu proizvodnju biodizela pomoću Hielscher ultrazvučnog reaktora za poboljšano mešanje.

Grafikon toka prikazuje tipično podešavanje za proces biodizela uz pomoć ultrazvučne pomoći. Upotreba ultrazvučnog reaktora drastično poboljšava efikasnost procesa biodizela.

Koristite katalizator po vašem izboru

Ultrazvučni proces transesterifikacije biodizela je dokazan kao efikasan korišćenjem i alkalnih ili osnovnih katalizatora. Forinstance, Shinde i Kaliaguine (2019) su uporedili efikasnost ultrazvučnog i mehničkog mešanja sečiva koristeći razne katalizatore, tačnije natrijum hidroksid (NaOH), kalijum hidroksid (KOH), (CH)3ONa), tetrametil amonijum hidroksid i četiri guanidina (Propyl-2,3-dicyclohexyl guanidine (PCHG), 1,3-dicyclohexyl 2 n-octyl guanidine (DCOG), 1,1,3,3-tetramethyl guanidine(TMG), 1,3-diphenyl guanidine (DPG)). Ultrazvučno mešanje (na 35º) kao što je prikazano superiorno za proizvodnju biodizela excelling mehaničko mešanje (na 65º) po većim prinosima i stopi konverzije. Efikasnost masovnog prenosa u ultrazvučnom polju povećala je stopu reakcije transesterifikacije u poređenju sa mehaničkim komešanjem. Sonication outperformed mechanical stirring for all tested catalysts. Pokretanje reakcije na transesterifikaciju ultrazvučnom kavitacijom je energetski efikasna i industrijski održiva alternativa za proizvodnju biodizela. Pored široko korišćenih katalizatora KOH i NaOH, oba katalizatora guanidina, propyl-2,3 dicyclohexylguanidine (PCHG) i 1,3-dicyclohexyl 2 n-octylguanidine (DCOG), obojica su prikazani kao zanimljivi altrnative za biodizela
Mootabadi et al. (2010) istražuje ultrazvučnu biodizela sintezu iz palminog ulja koristeći raznovrsne alkalne katalizatore metal oksida kao što su CaO, BaO i SrO. Aktivnost katalizatora u sintezi biodizela uz pomoć ultrazvuka upoređivana je sa tradicionalnim procesom magnetnog komešanja, a utvrđeno je da je ultrazvučni proces pokazao 95,2% prinosa koristeći BaO u roku od 60 min, što inače uzima 3–4 h u konvencionalnom procesu komešanja. Za ultrasonično potpomognute transesterifikacije u optimalnim uslovima, bilo je potrebno 60 min da bi se postigao prinos od 95% u poređenju sa 2–4 h uz konvencionalno komešanje. Takođe, prinosi postignuti ultrazvukom u 60 min povećani su sa 5,5 na 77,3 odsto koristeći CaO kao katalizatore, 48,2 odsto na 95,2 odsto koristeći SrO kao katalizatore, a 67,3 odsto na 95,2 koristeći BaO kao katalizatore.

Ultrazvučno mešanje nadmašuje mehaničko mešanje u prinos biodizela, vreme i ukupnu efikasnost. Za studiju je korišćen Hielscher UP200St ultrazvučni.

Proizvodnja biodizela koristeći razne guanidine (3% mol) kao katalizator. (A) Mehanički mesečasti batchreaktor: (metanol:kanola ulje) 4:1, temperatura 65ºC; (B) Ultrazvučni grupni reaktor: ultrazvučni UP200St, (metanol:kanola ulje) 4:1, 60% US amplitude, temperatura 35ºC. Ultrazvučno mešanje nadmašuje mehaničko mešanje ubedljivo.
(Studije i grafikoni: Šinde i Kaliaguine, 2019)

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Ultrazvučni reaktori visokih performansi za obradu superiornog biodizela

Hielscher Ultrasonics nudi ultrazvučne procesore visokih performansi i reaktore za poboljšanu proizvodnju biodizela što rezultira većim prinosima, poboljšanim kvalitetom, smanjenim vremenom obrade i manjim troškovima proizvodnje.

Mala i srednja skala biodizela

Ultrasonični mešajući reaktori za proizvodnju biodizelaZa male i srednje veličine biodizel proizvodnja do 9tona/hr (2900 Gal/HR), Hielscher vam nudi UIP500hdT (500 vati), UIP1000hdT (1000 vati), UIP1500hdT (1500 vati), и UIP2000hdT (2000 vati) ultrazvučni modeli mešalica visokih čaršija. Ova četiri ultrazvučna reaktora su veoma kompaktna, lako se integrišu ili retro uklapaju. Oni su stvoreni za teške dužnosti u teškim sredinama. U nastavku ćete pronaći preporučena podešavanja reaktora za niz stopa proizvodnje.

ton/hr
Gal/hr
1x UIP500hdT (500 vati)
0.25 do 0,5
80 do 160
1x UIP1000hdT (1000 vati)
0.5 do 1,0
160 do 320
1x UIP1500hdT (1500 vati)
0.75 do 1,5
240 do 480
1x UIP2000hdT (2000 vati)
1,0 do 2,0
320 do 640
2x UIP2000hdT (2000 vati)
Od 2.0 do 4.0
640 do 1280
4xUIP1500hdT (1500 vati)
3,0 do 6,0
960 do 1920
6x UIP1500hdT (1500 vati)
4,5 do 9,0
1440 do 2880
6x UIP2000hdT (2000 vati)
6,0 do 12,0
1920 do 3840

Veoma veliki industrijski biodizel reaktori

Proizvodnja biodizelaZa proizvodnju biodizela za industrijski preradu, Hielscher nudi УИП4000хдТ (4кВ), UIP6000hdT (6kW), УИП10000 (10кВ) и UIP16000hdT (16kW) ultrazvučni homogenizatori! Ovi ultrazvučni procesori su dizajnirani za neprekidnu obradu visokih brzina protoka. UIP4000hdT, UIP6000hdT i UIP10000 mogu se integrisati u standardne morske teretne kontejnere. Alternativno, sva četiri modela procesora dostupna su u ormarićima od nerđajućeg čelika. Uspravna instalacija zahteva minimalan prostor. Ispod pronalazite preporučena podešavanja za tipične stope industrijske obrade.

ton/hr
Gal/hr
1x UIP6000hdT (6000 vati)
3,0 do 6,0
960 do 1920
3x UIP4000hdT (4000 vati)
6,0 do 12,0
1920 do 3840
5x UIP4000hdT (4000 vati)
10,0 do 20,0
3200 do 6400
3x UIP6000hdT (6000 vati)
9,0 do 18,0
2880 do 5880
3x UIP10000 (10.000 vati)
15,0 do 30,0
4800 do 9600
3x UIP16000hdT (16.000 vati)
24,0 do 48,0
7680 do 15360
5x UIP16000hdT
40,0 do 80,0
12800 do 25600

Контактирајте нас! / Питајте нас!

Traži više informacija

Koristite donji obrazac da biste zatražili dodatne informacije o Ultrason, procesorima, aplikacijama i ceni. Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrasonični sistem koji ispunjava vaše zahteve!









Molimo vas da zabeležite naše Правила о приватности.


Ultrazvučni homogenizatori visokog šera koriste se u laboratoriji, na klupi, pilotu i industrijskoj preradi.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za mešanje aplikacija, raspršivanje, emulzifikaciju i vađenje na laboratorijskoj, pilotskoj i industrijskoj skali.



Literatura/reference

Чињенице вреди знати

Proizvodnja biodizela

Biodizel se proizvodi kada se trigliceridi pretvore u besplatan masni metil ester (FAME) putem hemijske reakcije poznate kao transesterifikacija. Trigliceridi su gliceridi, u kojima se glicerol esterfifikuje dugim lančanim kiselinama, poznatim kao masne kiseline. Ove masne kiseline su obilno prisutne u biljnom ulju i životinjskim mastima. Tokom reakcije transesterifikacije, trigliceridi prisutni u feedstock-u (npr. biljna ulja, potrošena ulja za kuvanje ili životinjske masti) reaguju u prisustvu katalizatora (npr. kalijum hidroksid ili natrijum hidroksid) sa primarnim alkoholom (npr. metanol). U reakciji transesterifikacije biodizela, alkil esteri se formiraju iz feedstock biljnog ulja ili životinjskih masti. S obzirom na to da se biodizel može proizvoditi iz različitih feedstockova kao što su devičanska biljna ulja, biljna ulja za otpad, korišćena ulja za prženje, životinjske masti kao što su visoke i mast, količina besplatnih masnih kiselina (FFA) može dosta da varira. Procenat slobodnih masnih kiselina triglicerida je presudan faktor koji utiče na proces proizvodnje biodizela i rezultirajući kvalitet biodizela drastično. Visoka količina slobodnih masnih kiselina može da ometa proces konverzije i pogorša konačni kvalitet biodizela. Glavni problem je što besplatne masne kiseline (FFAs) reaguju alkalni katalizatorima što rezultira formiranjem sapuna. Formiranje sapuna naknadno izaziva probleme sa razdvajanjem glicerola. Zbog toga feedstockovi koji sadrže visoke količine FFA uglavnom zahtevaju pretreatment (takozvanu reakciju esterifikacije), tokom koje se FFA-i pretvaraju u estere. Ultrazvučnost promoviše i reakcije, transesterifikaciju i esterifikaciju.
Pročitaj više o Ultrasonično potpomognute esterifikacijom kiseline i bazno-katalizovanom transesternacijom loših ulja i masti do visokokvalitetnog biodizela!


Ultrazvuk visokih performansi! Hielscher-jev proizvodni asortiman pokriva pun spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrazvuka preko klupa-vrhunskih jedinica do full-industrijskih ultrazvučnih sistema.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od Лаб до industrijske veličine.