Ultraljudsreaktorer för biodieselproduktion

Ultraljudsreaktorer förbättrar den kemiska reaktionskinetiken i biodieselomvandlingsprocessen. Detta leder till en snabbare transesterifiering, högre omvandlingsutbyte och det sparar överskott av metanol och katalysator. Hielscher tillverkar ultraljudsblandningsreaktorer för produktion av biodiesel i vilken skala som helst. Ultraljudsreaktorerna är kompakta, lätta att installera och mycket effektiva.

Biodieselproduktionen ökade och accelererade med Power Ultrasound

Biodiesel är ett förnybart och rent bränsle som tillverkas av vegetabiliska oljor, animaliska fetter eller matolja. Det kan framställas genom en transesterifieringsreaktion, som involverar omvandling av triglycerider till fettsyrametylestrar (FAME) med hjälp av en alkohol och en katalysator. Ett sätt att påskynda transesterifieringsreaktionen är att använda ultraljudsvågor, vilket kan förbättra blandningen och massöverföringen av reaktanterna, samt främja brottet av oljedropparna och dispersionen av katalysatorn.
En sond-typ ultraljudsapparat, även känd som en sonotrode, är en anordning som genererar högfrekventa ljudvågor (vanligtvis i intervallet 20 kHz till 30 kHz) genom att vibrera en titanstav. Ultraljudsvågorna fortplantar sig genom vätskan och skapar högtrycks- och lågtryckszoner, vilket gör att kavitationsbubblor bildas och kollapsar snabbt. Kollapsen av bubblorna genererar intensiv lokal uppvärmning och kylning, höga skjuvkrafter och chockvågor, vilket kan öka reaktionshastigheten och effektiviteten i transesterifieringsprocessen.

 

 

Fördelar med ultraljud biodiesel produktion

Fördelarna med att använda en sond-typ ultraljud för biodiesel syntes inkluderar:

1. Snabbare reaktionshastighet: Ultraljudsvågorna kan öka massöverföringen av reaktanterna och påskynda transesterifieringsreaktionen, vilket minskar reaktionstiden och ökar utbytet av biodiesel.
2. Högre avkastning och renhet: Ultraljudsbiodieselprocessen förbättrar dispersionen av katalysatorn och homogeniteten hos reaktionsblandningen, vilket leder till ett högre utbyte och renhet av biodiesel. Med hjälp av ultraljud kan du använda lägsta råvarukvalitet som matoljor och förvandla den till biodiesel av hög kvalitet.
3. Lägre energiförbrukning: Användningen av ultraljud minskar den energi som krävs för att blanda och värma reaktionsblandningen, liksom mängden katalysator som behövs, vilket resulterar i en mer hållbar och kostnadseffektiv process.
4. Flexibilitet och skalbarhet: Hielscher sond-typ ultraljudsapparater och reaktorer kan användas för både småskalig och storskalig produktion av biodiesel, och kan enkelt integreras i befintliga produktionsprocesser.

Sammanfattningsvis innebär detta att användningen av en Hielscher ultraljudsapparater och ultraljudsreaktorer för biodieselsyntes erbjuder betydande fördelar när det gäller reaktionshastighet, utbyte, renhet, energiförbrukning och skalbarhet, vilket gör det till en lönsam teknik för hållbar produktion av förnybara bränslen.

Ultraljud biodiesel reaktorer minska kostnaderna och öka biodiesel utbyte

Överskott av metanol och katalysator är betydande kostnadsfaktorer vid biodieselproduktion. Hielscher ultraljudsreaktorer använder intensiv kavitationsskjuvning för blandning av metanol med din råvara. Detta ger dig mycket mindre metanoldroppar, vilket resulterar i förbättrat utnyttjande av metanol och katalysatorer. Därför krävs mindre överskott av metanol och mindre katalysator. Utöver det påverkar kavitationen reaktionskinetiken, vilket leder till snabbare och mer fullständig transesterifiering.

Användning av ultraljudsreaktorer för biodieselproduktion rekommenderas för produktionskapaciteter över 0,25 ton biodiesel per timme. Hielscher erbjuder ultraljudsreaktorer med en kapacitet på upp till 16 ton/timme (5100 gallon/timme) per reaktor. Du kan kombinera flera reaktorer för att matcha din processkapacitet. Du kan lägga till ytterligare reaktorer senare när du utökar din produktionskapacitet. Vi rekommenderar gärna den lämpligaste biodieselreaktorn för din anläggning och för din processkapacitet.

Små och medelstora ultraljud biodieselreaktorer

För små och medelstora biodieselproduktionssystem på upp till 9 ton/timme (2900 gallon/timme) erbjuder Hielscher dig UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) eller UIP2000hdT (2000 watt). Dessa fyra ultraljudsreaktorer är mycket kompakta, lätta att integrera eller eftermontera. De är byggda för tung drift i tuffa miljöer. Nedan hittar du rekommenderade reaktoruppställningar för en rad olika produktionshastigheter.

	ton/timme	gallon/timme
1x UIP500hdT	00,25 till 0,5	80 till 160
1x UIP1000hdT	00,5 till 1,0	160 till 320
1x UIP1500hdT	00,75 till 1,5	240 till 480
1x UIP2000hdT	1,0 till 2,0	320 till 640
2 gånger UIP1500hdT	1,5 till 3,0	480 till 960
2 gånger UIP2000hdT	2,0 till 4,0	640 till 1280
4 gånger UIP1500hdT	3,0 till 6,0	960 till 1920
4 gånger UIP2000hdT	4 till 8	1280 till 2560

Fullskaliga industriella ultraljud biodieselreaktorer

För industriella biodieselproduktionsanläggningar erbjuder Hielscher UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10000 watt) och UIP16000hdT (16000 watt). Dessa ultraljudshomogenisatorer med inline-reaktorer är utformade för kontinuerlig produktion av biodiesel vid höga flödeshastigheter. Alla fyra ultraljudshomogenisatorer finns i skåp av rostfritt stål. Den vertikala installationen kräver minimal golvyta för installation eller eftermontering. Nedan hittar du rekommenderade inställningar för typiska industriella bearbetningshastigheter.

	ton/timme	gallon/timme
3 gånger UIP4000hdT	6,0 till 12,0	1920 till 3840
5 ggr UIP4000hdT	10,0 till 20,0	3200 till 6400
3 gånger UIP10000hdT	15,0 till 30,0	4800 till 9600
3 gånger UIP16000hdT	24,0 till 48,0	7680 till 15360
5 ggr UIP16000hdT	40,0 till 80,0	12800 till 25600

Inline ultraljudsblandning av olja och metanol

Ultraljudsblandningsreaktorer ersätter tankomrörare och andra dynamiska skjuvblandare. I allmänhet installeras ultraljudsbiodieselreaktorerna för att blanda två matningsströmmar: olja och metanol (med katalysator). För detta pumpas en rå förblandning genom ultraljudsreaktorn, där ultraljudskavitationen blandar och emulgerar båda reagenserna inom 2 till 10 sekunder. Detta är en inline-blandningsprocess. När blandningen lämnar flödescellsreaktorn kommer glycerinet att separeras genom gravitationen på mindre än 60 minuter. Alternativt kan du mata in den sonikerade blandningen i en centrifug efter några minuters reaktionstid. Inline-blandningen minskar antalet och volymen av tankar som används jämfört med konventionell batchbearbetning. Detta förbättrar kapitalutnyttjandet.