Bio diesel från alger med hjälp av ultrasonication
Alger olja är en intressant hållbar råvara för bio diesel tillverkning. Det är ett alternativ till populära råvaror, som soja bönor, raps och Palm. Ultraljud förbättrar utvinning av olja från alger celler och omvandlingen till bio diesel.
I jämförelse med traditionella olje växter grödor, alger ger mycket mer olja per tunnland. Medan soja bönor typiskt producerar mindre än 50 gallon olja per tunnland och rapsolja genererar mindre än 130 gallon per tunnland, alger kan ge upp till 10 000 liter per tunnland. I synnerhet diatomer och gröna alger är bra källor för produktion av bio diesel.
Liksom andra växter lagrar alger energi i form av lipider. Det finns olika metoder för att extrahera oljorna, såsom pressning, hexan lösningsmedel tvätt och ultraljud utvinning.
Ultraljud utvinning av alger olja
Intensiv ultraljudsbehandling av vätskor genererar ljud vågor som propagerar i flytande Media resulterar i omväxlande högtrycks-och lågtrycks cykler. Under lågtrycks cykeln skapas hög intensiva små vakuum bubblor i vätskan. När bubblorna uppnår en viss storlek, kollapsar de våldsamt under en högtrycks cykel. Detta kallas kavitation. Under implosionen mycket höga tryck och hög hastighet flytande jets produceras lokalt. De resulterande skjuvkrafterna bryter cell strukturen mekaniskt och förbättrar material överföringen. Denna effekt stöder utvinning av lipider från alger.

Ultraljud blandning förbättrar biodiesel omvandlingsfrekvens, ökar avkastningen och sparar överskott metanol och katalysator. Bilden visar installationen av 3x UIP1000hdT (vardera 1kW) i en biodieselanläggning.
Tabellen nedan visar typiska effektbehov för olika volymflöden. Ultraljudssystemet är i allmänhet integrerat inline. Ultraljud reaktorn kan enkelt eftermonteras i befintliga anläggningar, vilket förbättrar alger utvinning.
Flödeshastighet
|
Makt
|
---|---|
20 – 100L/timme
|
|
80 – 400L/timme
|
|
0i den tredje – 1.5 m ³/timme
|
|
2 – 10m ³/timme
|
|
20 – 100m ³/h
|
Ultraljud förberedelse för kall pressning av alger olja
I synnerhet för att trycka, är god kontroll av cell störningar krävs, för att undvika en obehindrad frisättning av alla intracellulära produkter inklusive cell skräp, eller produkt denaturering. Genom att bryta cell strukturen, mer lipider lagras inuti cellerna kan släppas genom tillämpning av externt tryck.
Ultraljud lösningsmedel utvinning av alger olja
Högtryckscyklerna i ultraljudsvågorna stöder diffusionen av lösningsmedel, såsom hexan i cellstrukturen. Eftersom ultraljud bryter cellväggen mekaniskt genom kavitationskjuvkrafterna underlättar det överföringen av lipider från cellen till lösningsmedlet. Efter att oljan lösts upp i cyklohexan filtreras massan/vävnaden bort. Lösningen destilleras för att separera oljan från hexanen. För ultraljudsbehandling av brandfarliga vätskor eller lösningsmedel i farliga miljöer Hielscher erbjuder FM och ATEX-certifierade ultraljud system, såsom UIP1000-Exd.
Ultraljud enzymatisk utvinning av alger olja
Starka synergiska effekter kan observeras när man kombinerar enzymatisk behandling med sonication. Kavitation hjälper enzymer i penetration av vävnaden, vilket resulterar i snabbare extraktion och högre avkastning. I detta fall fungerar vatten som ett lösnings medel och enzymerna försämra cell väggarna.
Bio diesel från alger Oil
Klicka här för att läsa mer om ultraljud i bio diesel tillverkning.
Ultraljud alger oljebearbetning från pilotskala till produktion
Vi rekommenderar pilot skala prövningar t ex med 1kW system. Detta kommer att visa allmänna effekter och förbättringar för just din process ström. Alla resultat kan skalas upp linjärt till stora process strömmar. Vi kommer att vara glada att diskutera din process med dig och att rekommendera ytterligare steg.

Ultraljud esterifiering och transesterifiering kan köras som batch eller kontinuerlig inline process. Diagrammet visar ultraljud inline processen för biodiesel (FAME) transesterfication.

Ultraljud industriella system med flöde cell för inline biodiesel esterfication och transesterification.
Medelstora och storskaliga ultraljud för industriell biodieselproduktion
Hielscher Ultrasonics levererar industriell kvalitet medelstora samt storskaliga industriella ultraljud processorer för effektiv produktion av biodiesel på vilken volym som helst. Alla system kan användas för att förbättra transesterifieringen av alla typer av råvaror inklusive algolja, vegetabiliska oljor, animaliska fetter, spilloljor etc.
Eftersom Hielscher-portföljen täcker ultraljudssystem för alla produktionskapaciteter kan vi erbjuda den perfekta lösningen för både små producenter och stora företag. Ultraljud biodiesel omvandling kan drivas som batch eller som kontinuerlig inline process. Installationen och driften är enkel, säker och ger tillförlitligt höga utgångar av överlägsen biodieselkvalitet.
Nedan hittar du rekommenderade reaktorinställningar för en rad produktionshastigheter.
ton/timme
|
gal/timme
|
|
---|---|---|
1x UIP500hdT |
0.25 till 0,5
|
80 till 160
|
1x UIP1000hdT |
0.5 till 1,0
|
160 till 320
|
1x UIP1500hdT |
0.75 till 1,5
|
240 till 480
|
2x UIP1000hdT |
1,0 till 2,0
|
320 till 640
|
2x UIP1500hdT |
1,5 till 3,0
|
480 till 960
|
4x UIP1500hdT |
3,0 till 6,0
|
960 till 1920
|
6x UIP1500hdT |
4,5 till 9,0
|
1440 till 2880
|
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- 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 tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.