การผลิตไบโอดีเซล & การแปลงไบโอดีเซล
เมื่อคุณผลิตไบโอดีเซล จลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาที่ช้าและการถ่ายเทมวลที่ไม่ดีจะทําให้กําลังการผลิตของโรงงานไบโอดีเซลลดลง ตลอดจนผลผลิตและคุณภาพไบโอดีเซลของคุณ เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ปรับปรุงจลนพลศาสตร์ transesterification ได้อย่างมีนัยสําคัญ ดังนั้นจึงต้องใช้เมทานอลส่วนเกินที่ลดลงและตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลงสําหรับการแปรรูปไบโอดีเซล
ไบโอดีเซลมักผลิตในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบทช์โดยใช้ความร้อนและการผสมทางกลเป็นพลังงานอินพุต การผสมโพรงอากาศแบบอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพในการผสมที่ดีขึ้นในการแปรรูปไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์ โพรงอากาศอัลตราโซนิกให้พลังงานกระตุ้นที่จําเป็นสําหรับการถ่ายโอนไบโอดีเซลอุตสาหกรรม
การผสมอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มอัตราการแปลงไบโอดีเซลเพิ่มผลผลิตและประหยัดเมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยาส่วนเกิน
Transesterification ที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกของไบโอดีเซล
การผลิตไบโอดีเซลมักเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมีที่เรียกว่าทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ซึ่งไตรกลีเซอไรด์ (เช่น น้ํามันพืช ไขมันสัตว์ น้ํามันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว) จะทําปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ (เช่น เมทานอล) ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อผลิตไบโอดีเซล (กรดไขมันเมทิลเอสเทอร์) และกลีเซอรอล เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสามารถใช้เพื่อปรับปรุงกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันได้หลายวิธีซึ่งนําไปสู่ประโยชน์หลายประการ:
- ปรับปรุงการผสม: คลื่นอัลตราโซนิกสามารถสร้างฟองอากาศที่ยุบตัวลงอย่างรุนแรงทําให้เกิดการผสมและการปั่นป่วนอย่างรุนแรงของส่วนผสมของปฏิกิริยา สิ่งนี้นําไปสู่การสัมผัสที่ดีขึ้นระหว่างสารตั้งต้นและตัวเร่งปฏิกิริยาส่งผลให้เกิดการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันที่รวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
- จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาเร่ง: สภาวะพลังงานสูงที่เกิดจากคลื่นอัลตราโซนิกสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและลดเวลาปฏิกิริยาที่จําเป็นเพื่อให้ถึงระดับการแปลงที่กําหนด ซึ่งอาจส่งผลให้ผลตอบแทนสูงขึ้นและต้นทุนที่ลดลง
- ลดการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา: เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโดยให้ไซต์ที่ใช้งานมากขึ้นสําหรับปฏิกิริยา ซึ่งหมายความว่าต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลงเพื่อให้ได้การแปลงในระดับเดียวกัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
- ปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์: เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสามารถผลิตไบโอดีเซลที่มีปริมาณกรดไขมันอิสระต่ํากว่าความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นและคุณสมบัติการไหลเย็นที่ดีขึ้น นี่เป็นเพราะการผสมที่ดีขึ้นและจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาที่เร็วขึ้น ซึ่งช่วยลดการก่อตัวของผลพลอยได้และสิ่งสกปรกที่ไม่ต้องการ
ข้อดีของการประมวลผลไบโอดีเซลอัลตราโซนิกเหล่านี้ทําให้การใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราซาวนด์มีราคาประหยัดสูงเนื่องจากการใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วและคุณภาพของการถ่ายโอนไบโอดีเซลได้อย่างมีนัยสําคัญ ซึ่งหมายความว่าโดยสรุปว่าอัลตราโซนิกเปลี่ยนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันให้เป็นกระบวนการที่ยั่งยืนทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
ปัญหาของการผสมไบโอดีเซลแบบเดิม: ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันแบบเดิมในการประมวลผลแบบแบทช์มีแนวโน้มที่จะช้า และการแยกเฟสของกลีเซอรีนนั้นใช้เวลานาน ซึ่งมักใช้เวลา 5 ชั่วโมงขึ้นไป
เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกช่วยให้คุณเร่งกระบวนการไบโอดีเซลและเพิ่มผลผลิตและคุณภาพไบโอดีเซลของคุณด้วยต้นทุนการประมวลผลที่ต่ําลง!
เครื่องอัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรม UIP2000hdT ด้วยโฟลว์เซลล์ FC2T500k สําหรับเอสเทอริเซชันไบโอดีเซลแบบอินไลน์และทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน
ข้อดีของ Ultrasonic Biodiesel Transesterification
- ผลผลิตไบโอดีเซลที่สูงขึ้นเนื่องจากการผสมที่ดีขึ้น
- คุณภาพไบโอดีเซลที่เพิ่มขึ้น
- ใช้น้ํามันที่แย่ที่สุดเป็นวัตถุดิบ
- การประมวลผลแบบอินไลน์อย่างต่อเนื่อง
- เมทานอลน้อยลง
- ตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลง
- ประหยัดเวลาเนื่องจากการแปลงความเร็วสูง
- การประหยัดพลังงาน
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ความทนทานและการบํารุงรักษาต่ํา
- ประสิทธิภาพสูง: การทํางานตลอด 24/7 ภายใต้ภาระเต็มที่
“We’ve been very pleased with Hielscher’s equipment and service and we have every intention of including the Hielscher ultrasonication technology in all of our future endeavors.”
ทอดด์ สตีเฟนส์, Tulsa Biofuels
อัลตราโซนิกสําหรับการผลิตไบโอดีเซล
ไบโอดีเซลมักผลิตในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบทช์ การแปลงไบโอดีเซลอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถประมวลผลแบบอินไลน์ได้อย่างต่อเนื่อง อัลตราโซนิกสามารถให้ผลผลิตไบโอดีเซลได้มากกว่า 99% เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกช่วยลดเวลาในการประมวลผลจากการประมวลผลแบบแบทช์ 1 ถึง 4 ชั่วโมงทั่วไปให้เหลือน้อยกว่า 30 วินาที ที่สําคัญกว่านั้นอัลตราโซนิกช่วยลดเวลาในการแยกจาก 5 ถึง 10 ชั่วโมง (โดยใช้การกวนแบบธรรมดา) ให้เหลือน้อยกว่า 60 นาที อัลตราโซนิกยังช่วยลดปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต้องการได้ถึง 50% เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีที่เพิ่มขึ้นเมื่อมีโพรงอากาศ เมื่อใช้อัลตราโซนิกปริมาณเมทานอลส่วนเกินที่ต้องการจะลดลงเช่นกัน ประโยชน์อีกประการหนึ่งคือความบริสุทธิ์ของกลีเซอรีนเพิ่มขึ้น
การผลิตไบโอดีเซลอัลตราโซนิกทีละขั้นตอน:
- น้ํามันพืชหรือไขมันสัตว์ถูกผสมกับเมทานอล (ซึ่งสร้างเมทิลเอสเทอร์) หรือเอทานอล (สําหรับเอทิลเอสเทอร์) และโซเดียมหรือโพแทสเซียมเมทอกไซด์หรือไฮดรอกไซด์
- ส่วนผสมถูกทําให้ร้อน เช่น ที่อุณหภูมิระหว่าง 45 ถึง 65 องศาเซลเซียส
- ส่วนผสมที่ให้ความร้อนจะถูก sonicated แบบอินไลน์เป็นเวลา 5 ถึง 15 วินาที
- กลีเซอรีนหลุดออกหรือแยกออกโดยใช้เครื่องหมุนเหวี่ยง
- ไบโอดีเซลที่ดัดแปลงแล้วล้างด้วยน้ํา
โดยทั่วไปแล้ว sonication จะดําเนินการที่ความดันสูง (1 ถึง 3bar, ความดันเกจ) โดยใช้ปั๊มป้อนและวาล์วแรงดันย้อนกลับที่ปรับได้ถัดจากเซลล์การไหล
การแปลงไบโอดีเซลอุตสาหกรรมไม่ต้องการพลังงานอัลตราโซนิกมากนัก ความต้องการพลังงานที่แท้จริงสามารถกําหนดได้ที่ระดับตั้งโต๊ะโดยใช้โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก 1kW เช่น UIP1000hdT ผลลัพธ์ทั้งหมดจากการทดลองแบบตั้งโต๊ะดังกล่าวสามารถขยายขนาดเชิงเส้นได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ หากจําเป็น มีอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ผ่านการรับรอง ATEX เช่น UIP1000-Exd.
Hielscher จัดหาอุปกรณ์การประมวลผลไบโอดีเซลอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมทั่วโลก ด้วยโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกที่มีกําลังไฟสูงถึง 16kW ต่ออุปกรณ์เดียวจึงไม่มีข้อ จํากัด ในขนาดโรงงานไบโอดีเซลหรือความสามารถในการประมวลผล
ค่าใช้จ่ายในการผลิตไบโอดีเซลอัลตราโซนิก
Ultrasonication เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความเร็วในการตอบสนองและอัตราการแปลงในการผลิตไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์ ต้นทุนการประมวลผลอัลตราโซนิกเป็นผลมาจากการลงทุนสําหรับอุปกรณ์อัลตราโซนิกค่าสาธารณูปโภคและการบํารุงรักษาเป็นหลัก ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่โดดเด่นของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยลดต้นทุนสาธารณูปโภคและทําให้กระบวนการนี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมยิ่งขึ้น ค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นสําหรับการอัลตราโซนิกจะแตกต่างกันไประหว่าง 0.1ct ถึง 1.0ct ต่อลิตร (0.4ct ถึง 1.9ct / gallon) เมื่อใช้ในระดับเชิงพาณิชย์
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของกระบวนการและประโยชน์ทางเศรษฐกิจของการผลิตไบโอดีเซลอัลตราโซนิก!
การผสมอัลตราโซนิกช่วยลดการใช้พลังงานเฉพาะในการผลิตไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพดีกว่าในการผสมแม่เหล็กอุทกพลศาสตร์และเครื่องผสมแรงเฉือนสูง
การตั้งค่าไบโอดีเซลอัลตราโซนิกขนาดเล็ก
อัลตราโซนิกสามารถใช้สําหรับการแปลงน้ํามันเป็นไบโอดีเซลในทุกขนาด ภาพด้านล่างแสดงการตั้งค่าขนาดเล็กสําหรับการประมวลผล 60-70 ลิตร (16 ถึง 19 แกลลอน) นี่คือการตั้งค่าทั่วไปสําหรับการศึกษาเบื้องต้นและการสาธิตกระบวนการ
อัลตราโซนิกเอสเทอริฟิเคชันและทรานส์เอสเทอริฟิเคชันสามารถทํางานเป็นชุดหรือกระบวนการอินไลน์ต่อเนื่อง แผนภูมินี้แสดงกระบวนการแบทช์อัลตราโซนิกสําหรับการแปลงไบโอดีเซล
เครื่องอัลตราโซนิก 3x 1kW ของรุ่น 1000hdT ด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลผ่านอัลตราโซนิกสําหรับการแปลงไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพสูง
- เครื่องอัลตราโซนิกหนึ่งเครื่อง (เช่น UIP500hdT หรือ UIP1000hdT) พร้อมบูสเตอร์ sonotrode และเซลล์การไหล
- เครื่องวัดกําลังไฟฟ้าสําหรับวัดพลังงานและพลังงาน
- ถังแปรรูป 80 ลิตร (พลาสติก เช่น HDPE)
- องค์ประกอบความร้อน (1 ถึง 2kW)
- ถังพรีมิกซ์ตัวเร่งปฏิกิริยา 10 ลิตร (พลาสติก เช่น HDPE)
- ตัวเร่งปฏิกิริยาพรีมิกเซอร์ (เครื่องกวน)
- ปั๊ม (เครื่องหมุนเหวี่ยงโมโนหรือเกียร์) ประมาณ 10 ถึง 20 ลิตร / นาทีที่ 1 ถึง 3 บาร์ก
- วาล์วแรงดันย้อนกลับสําหรับปรับแรงดันในโฟลว์เซลล์
- เกจวัดความดันสําหรับวัดความดันป้อน
เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับการประมวลผลไบโอดีเซลที่เหนือกว่า
Hielscher Ultrasonics นําเสนอโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกและเครื่องปฏิกรณ์ประสิทธิภาพสูงซึ่งจะช่วยปรับปรุงการผลิตไบโอดีเซลของคุณโดยผลผลิตไบโอดีเซลที่สูงขึ้นคุณภาพไบโอดีเซลที่ดีขึ้นลดเวลาในการประมวลผลและลดต้นทุนการผลิต
เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกขนาดเล็กและขนาดกลางสําหรับ Transesterification ไบโอดีเซล
สําหรับการผลิตไบโอดีเซลขนาดเล็กและขนาดกลางสูงถึง 9 ตัน / ชม. (2900 แกลลอน / ชม.) Hielscher ขอเสนอ UIP500hdT (500 วัตต์), UIP1000hdT (1000 วัตต์), UIP1500hdT (1500 วัตต์) และ UIP2000hdT (2000 วัตต์) เป็นเครื่องผสมแรงเฉือนสูงอัลตราโซนิกพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ไหลผ่านสําหรับการประมวลผลไบโอดีเซลแบบอินไลน์ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกทั้งสี่นี้มีขนาดกะทัดรัดมากง่ายต่อการรวมหรือย้อนยุค สร้างขึ้นสําหรับงานหนักในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ด้านล่างนี้คุณจะพบการตั้งค่าเครื่องปฏิกรณ์ที่แนะนําสําหรับอัตราการผลิตที่หลากหลาย
|
ตัน / ชม.
|
แกลลอน/ชม.
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT (500 วัตต์) |
0.25 ถึง 0.5
|
80 ถึง 160
|
| 1x UIP1000hdT (1000 วัตต์) |
0.5 ถึง 1.0
|
160 ถึง 320
|
| 1x UIP1500hdT (1500 วัตต์) |
0.75 ถึง 1.5
|
240 ถึง 480
|
| 1x UIP2000hdT (2000 วัตต์) |
1.0 ถึง 2.0
|
320 ถึง 640
|
| 2 เท่า UIP2000hdT (2000 วัตต์) |
2.0 ถึง 4.0
|
640 ถึง 1280
|
| 4 เท่าUIP1500hdT (1500 วัตต์) |
3.0 ถึง 6.0
|
960 ถึง 1920
|
| 6 เท่า UIP1500hdT (1500 วัตต์) |
4.5 ถึง 9.0
|
1440 ถึง 2880
|
| 6 เท่า UIP2000hdT (2000 วัตต์) |
6.0 ถึง 12.0
|
1920 ถึง 3840
|
เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลอุตสาหกรรมปริมาณงานขนาดใหญ่มาก
สําหรับโรงงานผลิตไบโอดีเซลแปรรูปทางอุตสาหกรรม Hielscher ขอเสนอ UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), 10000 (10kW) และ UIP16000hdT (16kW) homogenizers อัลตราโซนิก! โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาสําหรับการประมวลผลอย่างต่อเนื่องของอัตราการไหลสูง UIP4000hdT, UIP6000hdT และ UIP10000 สามารถรวมเข้ากับตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งทางทะเลมาตรฐานได้ อีกวิธีหนึ่งคือโปรเซสเซอร์ทั้งสี่รุ่นมีอยู่ในตู้สแตนเลส การติดตั้งแบบตั้งตรงต้องการพื้นที่น้อยที่สุด ด้านล่างนี้คุณจะพบการตั้งค่าที่แนะนําสําหรับอัตราการประมวลผลทางอุตสาหกรรมทั่วไป
|
ตัน / ชม.
|
แกลลอน/ชม.
|
1x UIP6000hdT (6000 วัตต์) |
3.0 ถึง 6.0
|
960 ถึง 1920
|
|---|---|---|
| 3 เท่า UIP4000hdT (4000 วัตต์) |
6.0 ถึง 12.0
|
1920 ถึง 3840
|
| 5 เท่า UIP4000hdT (4000 วัตต์) |
10.0 ถึง 20.0
|
3200 ถึง 6400
|
3 เท่า UIP6000hdT (6000 วัตต์) |
9.0 ถึง 18.0
|
2880 ถึง 5880
|
| 3 เท่า UIP10000 (10,000 วัตต์) |
15.0 ถึง 30.0
|
4800 ถึง 9600
|
| 3 เท่า UIP16000hdT (16,000 วัตต์) |
24.0 ถึง 48.0
|
7680 ถึง 15360
|
| 5 เท่า UIP16000hdT |
40.0 ถึง 80.0
|
12800 ถึง 25600
|
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
เครื่องอัลตราโซนิก UIP16000hdT สามารถแปรรูปไบโอดีเซล 32MMGY
น้ําค้างแข็ง & นวัตกรรมเทคโนโลยีแห่งปีของซัลลิแวน
Hielscher Ultrasonics ได้รับรางวัล Frost and Sullivan Technology Innovation of the Year Award อันทรงเกียรติ เพื่อยกย่องการพัฒนาเทคโนโลยีอัลตราโซนิกใหม่ของบริษัทสําหรับการผลิตไบโอดีเซล
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรางวัล Frost and Sullivan สําหรับเครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซล Hielscher Ultrasonics!
ทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน – การแปลงทางเคมีของไบโอดีเซล
การผลิตไบโอดีเซลจากน้ํามันพืช (เช่น ถั่วเหลือง คาโนลา จาโทรฟา เมล็ดทานตะวัน) สาหร่าย ไขมันสัตว์ ตลอดจนน้ํามันปรุงอาหารเหลือใช้ เกี่ยวข้องกับการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของกรดไขมันด้วยเมทานอลหรือเอทานอลเพื่อให้ได้เมทิลเอสเทอร์หรือเอทิลเอสเทอร์ที่สอดคล้องกัน กลีเซอรีนเป็นผลพลอยได้ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของปฏิกิริยานี้
น้ํามันพืชเป็นไขมันสัตว์คือไตรกลีเซอไรด์ที่ประกอบด้วยกรดไขมันสามสายที่ผูกมัดด้วยโมเลกุลกลีเซอรีน ไตรกลีเซอไรด์เป็นเอสเทอร์ เอสเทอร์เป็นกรด เช่น กรดไขมัน รวมกับแอลกอฮอล์ กลีเซอรีน (= กลีเซอรอล) เป็นแอลกอฮอล์หนัก ในกระบวนการแปลงไตรกลีเซอไรด์เอสเทอร์จะถูกเปลี่ยนเป็นอัลคิลเอสเทอร์ (= ไบโอดีเซล) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (น้ําด่าง) และรีเอเจนต์แอลกอฮอล์ เช่น เมทานอล ซึ่งให้ไบโอดีเซลเมทิลเอสเทอร์ เมทานอลเข้ามาแทนที่กลีเซอรีน กระบวนการแปลงทางเคมีนี้เรียกว่าทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน
หลังจากทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นกลีเซอรีนซึ่งเป็นเฟสที่หนักกว่าจะจมลงไปที่ด้านล่าง ไบโอดีเซลซึ่งเป็นเฟสที่เบากว่าจะลอยอยู่ด้านบนและสามารถแยกออกจากกันได้ เช่น ด้วยขวดเหล้าหรือเครื่องหมุนเหวี่ยง
การเตรียมไบโอดีเซล
โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (0.2 ถึง 0.4 กก. ตัวเร่งปฏิกิริยา) ถูกละลายลงในประมาณ 8.5L เมทานอลในถังผสมล่วงหน้าของตัวเร่งปฏิกิริยา สิ่งนี้ต้องกวนพรีมิกซ์ตัวเร่งปฏิกิริยา ถังแปรรูปเต็มไปด้วยน้ํามันพืชขนาด 66 ลิตร น้ํามันถูกทําให้ร้อนโดยองค์ประกอบความร้อนถึง 45 ถึง 65 องศาเซลเซียส
การแปลงไบโอดีเซล
เมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาละลายลงในเมทานอลจนหมดพรีมิกซ์ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกผสมกับน้ํามันที่ให้ความร้อน ปั๊มป้อนส่วนผสมไปยังโฟลว์เซลล์ ด้วยวาล์วแรงดันย้อนกลับ ความดันจะถูกปรับเป็น 1 ถึง 3barg (15 ถึง 45psig) การหมุนเวียนผ่านเครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลอัลตราโซนิกควรดําเนินการประมาณ 20 นาที ในช่วงเวลานี้น้ํามันจะถูกเปลี่ยนเป็นไบโอดีเซล หลังจากนี้ปั๊มและอัลตราซาวนด์จะปิด กลีเซอรีน (เฟสที่หนักกว่า) จะแยกออกจากไบโอดีเซล (เฟสที่เบากว่า) การแยกใช้เวลาประมาณ 30 ถึง 60 นาที เมื่อการแยกเสร็จสิ้นสามารถระบายกลีเซอรีนออกได้
การซักไบโอดีเซล
เนื่องจากไบโอดีเซลที่ดัดแปลงแล้วมีสิ่งสกปรกจึงจําเป็นต้องล้าง สําหรับการซักน้ําจะถูกผสมลงในไบโอดีเซล อัลตราโซนิกมีประโยชน์ในการผสมไบโอดีเซลกับน้ํา สิ่งนี้จะเพิ่มพื้นที่ผิวที่ใช้งานอยู่อันเป็นผลมาจากการลดขนาดหยดน้ํา โปรดพิจารณาว่าการ sonication ที่เข้มข้นมากอาจลดหยดน้ําให้มีขนาดที่อิมัลชันที่เกือบจะเสถียรซึ่งจะต้องใช้วิธีการพิเศษ (เช่นเครื่องหมุนเหวี่ยง) เพื่อแยกออกจากกัน
โรงงานผลิตไบโอดีเซล
ผังงานด้านล่างแสดงการตั้งค่าทั่วไปสําหรับการ sonication ในบรรทัดของน้ํามันเมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยาสําหรับการแปลงเป็นไบโอดีเซล
อัลตราโซนิกเอสเทอริฟิเคชันและทรานส์เอสเทอริฟิเคชันสามารถทํางานเป็นชุดหรือกระบวนการอินไลน์ต่อเนื่อง แผนภูมิแสดงกระบวนการอินไลน์อัลตราโซนิกสําหรับการถ่ายโอนไบโอดีเซล (FAME)
การแปรรูปและการแยกไบโอดีเซลอย่างต่อเนื่อง
ในการตั้งค่าสําหรับการแปรรูปไบโอดีเซลอย่างต่อเนื่องและการแยกอย่างต่อเนื่องน้ํามันที่ให้ความร้อนและพรีมิกซ์ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกผสมเข้าด้วยกันอย่างต่อเนื่องโดยใช้ปั๊มแบบปรับได้ เครื่องผสมแบบคงที่แบบอินไลน์ช่วยเพิ่มความเป็นเนื้อเดียวกันของฟีดไปยังเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก ส่วนผสมของน้ํามัน/ตัวเร่งปฏิกิริยาจะผ่านเซลล์การไหล ซึ่งสัมผัสกับโพรงอากาศอัลตราโซนิกเป็นเวลาประมาณ 5 ถึง 30 วินาที วาล์วแรงดันย้อนกลับใช้เพื่อควบคุมความดันในโฟลว์เซลล์ ส่วนผสมที่โซนิคเข้าสู่คอลัมน์เครื่องปฏิกรณ์ด้านบน ปริมาตรของคอลัมน์เครื่องปฏิกรณ์ได้รับการออกแบบให้ประมาณ เวลาเก็บรักษา 1 ชั่วโมงในคอลัมน์ ในช่วงเวลานั้นปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันจะเสร็จสมบูรณ์ ส่วนผสมของกลีเซอรีน/ไบโอดีเซลที่ทําปฏิกิริยาจะถูกสูบไปยังเครื่องหมุนเหวี่ยงซึ่งจะถูกแยกออกเป็นเศษส่วนของไบโอดีเซลและกลีเซอรีน หลังการประมวลผลเกี่ยวข้องกับการกู้คืนเมทานอล การซัก และการอบแห้ง และสามารถทําได้อย่างต่อเนื่องเช่นกัน
การตั้งค่านี้ช่วยลดชุดเครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลเครื่องกวนธรรมดาและถังแยกขนาดใหญ่
ความเร็วปฏิกิริยา Transesterification ไบโอดีเซล
แผนภาพด้านล่างแสดงผลลัพธ์ทั่วไปของการเปลี่ยนเอสเทอริฟิเคชันของน้ํามันเรพซีด (เกรดอุตสาหกรรม) ด้วยโซเดียมเมทอกไซด์ (ซ้าย) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (ขวา) สําหรับการทดสอบทั้งสอง ตัวอย่างควบคุม (เส้นสีน้ําเงิน) ถูกสัมผัสกับการผสมทางกลอย่างรุนแรง เส้นสีแดงแสดงถึงตัวอย่างที่โซนิคของสูตรที่เหมือนกันโดยคํานึงถึงอัตราส่วนปริมาตรความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาและอุณหภูมิ แกนนอนแสดงเวลาหลังจากผสมหรือ sonication ตามลําดับ แกนแนวตั้งแสดงปริมาตรของกลีเซอรีนที่ตกตะกอนที่ด้านล่าง นี่เป็นวิธีง่ายๆ ในการวัดความเร็วปฏิกิริยา ในแผนภาพทั้งสอง ตัวอย่างที่โซนิค (สีแดง) ทําปฏิกิริยาเร็วกว่าตัวอย่างควบคุม (สีน้ําเงิน) มาก
การเปรียบเทียบอัลตราโซนิก (กราฟสีแดง) กับการผสมแบบธรรมดา (กราฟสีน้ําเงิน) สําหรับการผลิตไบโอดีเซล – ใช้โซเดียมเมทอกไซด์ (ซ้าย) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (ขวา) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
ลิงค์สําหรับอุปกรณ์ไบโอดีเซล
คลิกที่นี่เพื่อดูลิงก์ไปยังซัพพลายเออร์ปั๊มและถังสําหรับอุตสาหกรรมไบโอดีเซล
ข้อมูลสารเคมีและความปลอดภัย
โปรดอ่านข้อมูลด้านล่างอย่างละเอียดเพื่อป้องกันภาวะแทรกซ้อนและผลกระทบต่อสุขภาพ
เคมีภัณฑ์ไบโอดีเซล
เมทานอลเป็นพิษ อาจทําให้เส้นประสาทเสื่อมสภาพอันเป็นผลมาจากการใช้งานเป็นเวลานาน ผิวหนังสามารถดูดซับได้เช่นกัน หากกระเด็นเข้าตาอาจทําให้ตาบอดและเมทานอลอาจถึงแก่ชีวิตได้เมื่อกลืนกิน ด้วยเหตุนี้ ให้ใช้ความระมัดระวังที่จําเป็นเมื่อจัดการกับเมทานอล ขอแนะนําให้ใช้เครื่องช่วยหายใจที่ดีผ้ากันเปื้อนและถุงมือยาง
โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นพิษและทําให้ผิวหนังไหม้เมื่อสัมผัส จําเป็นต้องมีการระบายอากาศที่ดี
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่ทํางานมีการระบายอากาศอย่างกว้างขวางและทั่วถึงเพื่อให้ควันหลุดออกไป เครื่องช่วยหายใจแบบตลับไอไม่ได้ผลกับควันเมทานอล ระบบจ่ายอากาศ (SCBA — เครื่องช่วยหายใจในตัว) ช่วยป้องกันไอระเหยของเมทานอลได้ดีขึ้น
ชิ้นส่วนไบโอดีเซลและยาง
การใช้ไบโอดีเซล 100% เป็นเวลานานอาจทําให้เกิดภาวะแทรกซ้อนกับชิ้นส่วนยางที่เปียก (ปั๊ม ท่อ โอริง) ของเครื่องยนต์ การเปลี่ยนชิ้นส่วนเหล็กหรือยางสําหรับงานหนักสามารถขจัดปัญหานี้ได้ หรือคุณสามารถผสมดีเซลธรรมดา (ฟอสซิล) ประมาณ 25% ลงในไบโอดีเซลของคุณเพื่อป้องกันภาวะแทรกซ้อน
วรรณกรรม / อ้างอิง
- 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.
- Abdullah, C. S.; Baluch, Nazim; Mohtar, Shahimi (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi 77, 2015.
- Ramachandran, K.; Suganya, T.; Nagendra Gandhi, N.; Renganathan, S.(2013): Recent developments for biodiesel production by ultrasonic assist transesterification using different heterogeneous catalyst: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 22, 2013. 410-418.
- Shinde, Kiran; Serge Kaliaguine (2019): A Comparative Study of Ultrasound Biodiesel Production Using Different Homogeneous Catalysts. ChemEngineering 3, No. 1: 18; 2019.
- 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.
- Hamed Mootabadi, Babak Salamatinia, Subhash Bhatia, Ahmad Zuhairi Abdullah (2010): Ultrasonic-assisted biodiesel production process from palm oil using alkaline earth metal oxides as the heterogeneous catalysts. Fuel, Volume 89, Issue 8; 2010. 1818-1825.
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม