การผลิตไบโอดีเซล & การแปลงไบโอดีเซล
เมื่อคุณผลิตไบโอดีเซล จลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาที่ช้าและการถ่ายเทมวลที่ไม่ดีจะทําให้กําลังการผลิตของโรงงานไบโอดีเซลลดลง ตลอดจนผลผลิตและคุณภาพไบโอดีเซลของคุณ เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ปรับปรุงจลนพลศาสตร์ transesterification ได้อย่างมีนัยสําคัญ ดังนั้นจึงต้องใช้เมทานอลส่วนเกินที่ลดลงและตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลงสําหรับการแปรรูปไบโอดีเซล
ไบโอดีเซลมักผลิตในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบทช์โดยใช้ความร้อนและการผสมทางกลเป็นพลังงานอินพุต การผสมโพรงอากาศแบบอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพในการผสมที่ดีขึ้นในการแปรรูปไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์ โพรงอากาศอัลตราโซนิกให้พลังงานกระตุ้นที่จําเป็นสําหรับการถ่ายโอนไบโอดีเซลอุตสาหกรรม
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

"เราพอใจมากกับอุปกรณ์และบริการของ Hielscher และเรามีความตั้งใจที่จะรวมเทคโนโลยีอัลตราโซนิกของ Hielscher ไว้ในความพยายามในอนาคตทั้งหมดของเรา"
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

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