เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับการผลิตไบโอดีเซล

เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมีในกระบวนการเปลี่ยนวัตถุดิบเป็นไบโอดีเซล ส่งผลให้ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเร็วขึ้น ให้ผลได้จากการเปลี่ยนสูงขึ้น และประหยัดเมทานอลส่วนเกินและตัวเร่งปฏิกิริยา Hielscher ผลิตเครื่องปฏิกรณ์ผสมแบบอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตไบโอดีเซลในทุกขนาดการผลิต เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกมีขนาดกะทัดรัด ติดตั้งง่าย และมีประสิทธิภาพสูงมาก

เพิ่มและเร่งการผลิตไบโอดีเซลด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูง

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงหมุนเวียนที่เผาไหม้สะอาด ผลิตจากน้ำมันพืช ไขมันสัตว์ หรือน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว สามารถผลิตได้ด้วยปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ซึ่งเปลี่ยนไตรกลีเซอไรด์เป็นเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน (FAMEs) โดยใช้แอลกอฮอล์และตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีหนึ่งในการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันคือการใช้คลื่นอัลตราโซนิก ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผสมและการถ่ายเทมวลของสารตั้งต้น รวมทั้งส่งเสริมการแตกตัวของหยดน้ำมันและการกระจายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา
เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบ หรือที่เรียกว่าโซโนโทรด เป็นอุปกรณ์ที่สร้างคลื่นเสียงความถี่สูง (โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 20 kHz ถึง 30 kHz) ด้วยการสั่นแท่งไทเทเนียม คลื่นอัลตราโซนิกแพร่ผ่านของเหลวและสร้างบริเวณความดันสูงและความดันต่ำ ทำให้ฟองคาวิเทชันก่อตัวและยุบตัวอย่างรวดเร็ว การยุบตัวของฟองทำให้เกิดความร้อนและการเย็นตัวเฉพาะจุดอย่างรุนแรง แรงเฉือนสูง และคลื่นกระแทก ซึ่งสามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและประสิทธิภาพของกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน

 

ในวิดีโอแนะนำนี้ เราจะอธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ว่าเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลช่วยปรับปรุงการผลิตไบโอดีเซลได้อย่างมากอย่างไร เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลของ Hielscher เป็นที่ยอมรับว่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงในการปรับปรุงกระบวนการผลิตไบโอดีเซล โดยในวิดีโอนี้ เราจะอธิบายหลักการทำงานอย่างละเอียดและแสดงรูปแบบการติดตั้งระบบอัลตราโซนิกที่หลากหลายสำหรับการผลิตทุกขนาด เพิ่มประสิทธิภาพและความคุ้มค่าในการผลิตไบโอดีเซลของท่าน พร้อมเพิ่มผลได้ของไบโอดีเซลคุณภาพสูงด้วยการเปลี่ยนสารตั้งต้นอย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลยังช่วยให้ใช้น้ำมันคุณภาพต่ำ เช่น น้ำมันพืชเหลือทิ้งหรือไขมันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว และช่วยประหยัดเมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งเสริมการผลิตไบโอดีเซลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน

 

ข้อดีของการผลิตไบโอดีเซลด้วยอัลตราโซนิก

ข้อดีของการใช้เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบในการสังเคราะห์ไบโอดีเซล ได้แก่:

1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น: คลื่นอัลตราโซนิกสามารถเพิ่มการถ่ายเทมวลของสารตั้งต้นและเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ลดเวลาในการเกิดปฏิกิริยาและเพิ่มผลได้ของไบโอดีเซล
2. ผลได้และความบริสุทธิ์สูงขึ้น: กระบวนการผลิตไบโอดีเซลด้วยอัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงการกระจายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาและความเป็นเนื้อเดียวกันของส่วนผสมปฏิกิริยา ส่งผลให้ไบโอดีเซลมีผลได้และความบริสุทธิ์สูงขึ้น
3. วัตถุดิบราคาถูก: ด้วยการใช้อัลตราโซนิก คุณสามารถใช้วัตถุดิบที่มีคุณภาพต่ำที่สุด – เช่น น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว ไขมันสัตว์เหลือทิ้ง และน้ำมันที่ไม่ใช้บริโภค – และเปลี่ยนให้เป็นไบโอดีเซลคุณภาพสูง อ่านเพิ่มเติม!
4. ใช้พลังงานน้อยลง: การใช้อัลตราโซนิกช่วยลดพลังงานที่ต้องใช้ในการผสมและให้ความร้อนแก่ส่วนผสมปฏิกิริยา รวมทั้งลดปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่จำเป็น ส่งผลให้กระบวนการมีความยั่งยืนและคุ้มค่าด้านต้นทุนมากขึ้น อ่านเพิ่มเติม!
5. ความยืดหยุ่นและความสามารถในการขยายขนาด: เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบและเครื่องปฏิกรณ์ของ Hielscher สามารถใช้ผลิตไบโอดีเซลได้ทั้งในขนาดเล็กและขนาดใหญ่ และสามารถผนวกเข้ากับกระบวนการผลิตที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย

โดยสรุป การใช้เครื่องอัลตราโซนิกและเครื่องปฏิกรณ์อัลตราซาวนด์ของ Hielscher ในการสังเคราะห์ไบโอดีเซลให้ประโยชน์อย่างมากในด้านอัตราการเกิดปฏิกิริยา ผลได้ ความบริสุทธิ์ การใช้พลังงาน และความสามารถในการขยายขนาด ทำให้เป็นเทคโนโลยีที่สร้างผลกำไรสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงหมุนเวียนอย่างยั่งยืน

เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลแบบอัลตราโซนิกช่วยลดต้นทุนและเพิ่มผลได้ของไบโอดีเซล

เมทานอลส่วนเกินและตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นปัจจัยต้นทุนที่สำคัญในการผลิตไบโอดีเซล เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ใช้แรงเฉือนจากคาวิเทชันที่รุนแรงเพื่อผสมเมทานอลกับวัตถุดิบของคุณ ทำให้ได้หยดเมทานอลที่เล็กลงมาก ส่งผลให้การใช้เมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยามีประสิทธิภาพดีขึ้น จึงต้องใช้เมทานอลส่วนเกินและตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลง นอกจากนี้ คาวิเทชันยังส่งผลต่อจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา ทำให้ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเร็วขึ้นและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น

แนะนำให้ใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับการผลิตไบโอดีเซลที่มีกำลังการผลิตมากกว่า 0.25 ตันต่อชั่วโมง Hielscher มีเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกที่มีกำลังการผลิตสูงสุด 16 ตัน/ชั่วโมง (5100 แกลลอน/ชั่วโมง) ต่อเครื่อง คุณสามารถใช้เครื่องปฏิกรณ์หลายเครื่องร่วมกันเพื่อให้เหมาะกับกำลังการผลิตของกระบวนการของคุณ และสามารถเพิ่มเครื่องปฏิกรณ์ในภายหลังเมื่อขยายกำลังการผลิต เรายินดีแนะนำรูปแบบการจัดชุดเครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการจัดระบบโรงงานและกำลังการผลิตของกระบวนการของคุณ

เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลแบบอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตขนาดเล็กและขนาดกลาง

สำหรับระบบผลิตไบโอดีเซลขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีกำลังการผลิตสูงสุด 9 ตัน/ชั่วโมง (2900 แกลลอน/ชั่วโมง) Hielscher มี UIP500hdT (500 วัตต์), UIP1000hdT (1000 วัตต์), UIP1500hdT (1500 วัตต์) หรือ UIP2000hdT (2000 วัตต์) ให้คุณเลือก เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกแบบอินไลน์ทั้งสี่รุ่นนี้มีขนาดกะทัดรัดมาก ผนวกเข้ากับระบบหรือติดตั้งเพิ่มเติมในระบบเดิมได้ง่าย ออกแบบมาสำหรับการทำงานหนักในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ด้านล่างคือรูปแบบการจัดชุดเครื่องปฏิกรณ์ที่แนะนำสำหรับอัตราการผลิตในช่วงต่าง ๆ

	ตัน/ชั่วโมง	แกลลอน/ชั่วโมง
1x UIP500hdT	0.25 ถึง 0.5	80 ถึง 160
1x UIP1000hdT	0.5 ถึง 1.0	160 ถึง 320
1x UIP1500hdT	0.75 ถึง 1.5	240 ถึง 480
1x UIP2000hdT	1.0 ถึง 2.0	320 ถึง 640
2x UIP1500hdT	1.5 ถึง 3.0	480 ถึง 960
2x UIP2000hdT	2.0 ถึง 4.0	640 ถึง 1280
4x UIP1500hdT	3.0 ถึง 6.0	960 ถึง 1920
4x UIP2000hdT	4 ถึง 8	1280 ถึง 2560

เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลแบบอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

สำหรับโรงงานผลิตไบโอดีเซลระดับอุตสาหกรรม Hielscher มี UIP4000hdT (4000 วัตต์), UIP6000hdT (6000 วัตต์), UIP10000hdT (10,000 วัตต์) และ UIP16000hdT (16,000 วัตต์) เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่มาพร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบบอินไลน์เหล่านี้ออกแบบมาสำหรับการผลิตไบโอดีเซลอย่างต่อเนื่องที่อัตราการไหลสูง เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกทั้งสี่รุ่นมีให้เลือกในรูปแบบตู้สเตนเลส การติดตั้งแนวตั้งใช้พื้นที่พื้นน้อยที่สุดสำหรับการติดตั้งหรือติดตั้งเพิ่มเติมในระบบเดิม ด้านล่างคือรูปแบบการจัดชุดที่แนะนำสำหรับอัตราการแปรรูประดับอุตสาหกรรมทั่วไป

	ตัน/ชั่วโมง	แกลลอน/ชั่วโมง
3x UIP4000hdT	6.0 ถึง 12.0	1920 ถึง 3840
5x UIP4000hdT	10.0 ถึง 20.0	3200 ถึง 6400
3x UIP10000hdT	15.0 ถึง 30.0	4800 ถึง 9600
3x UIP16000hdT	24.0 ถึง 48.0	7680 ถึง 15,360
5x UIP16000hdT	40.0 ถึง 80.0	12,800 ถึง 25,600

การผสมน้ำมันและเมทานอลด้วยอัลตราโซนิกแบบอินไลน์

เครื่องปฏิกรณ์ผสมแบบอัลตราโซนิกใช้แทนเครื่องกวนในถังและเครื่องผสมแบบแรงเฉือนเชิงพลวัตชนิดอื่น ๆ โดยทั่วไป เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลแบบอัลตราโซนิกจะติดตั้งเพื่อผสมสารป้อนสองสาย ได้แก่ น้ำมันและเมทานอล (พร้อมตัวเร่งปฏิกิริยา) โดยปั๊มส่วนผสมที่ผสมไว้เบื้องต้นอย่างหยาบผ่านเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกแบบอินไลน์ ซึ่งคาวิเทชันจากอัลตราโซนิกจะผสมสารทำปฏิกิริยาทั้งสองชนิดและทำให้เกิดอิมัลชันภายใน 2 ถึง 10 วินาที นี่เป็นกระบวนการผสมแบบอินไลน์ เมื่อส่วนผสมออกจากเครื่องปฏิกรณ์แบบเซลล์การไหล กลีเซอรีนจะแยกตัวด้วยแรงโน้มถ่วงภายในเวลาไม่ถึง 60 นาที อีกทางเลือกหนึ่งคือป้อนส่วนผสมที่ผ่านอัลตราโซนิกเข้าสู่เครื่องหมุนเหวี่ยงหลังจากปล่อยให้เกิดปฏิกิริยาเป็นเวลาไม่กี่นาที การผสมแบบอินไลน์ช่วยลดจำนวนและปริมาตรของถังที่ใช้เมื่อเทียบกับกระบวนการแบบแบตช์ทั่วไป ทำให้การใช้เงินลงทุนมีประสิทธิภาพดีขึ้น