เทคโนโลยีอัลตราโซนิกสำหรับน้ำมัน ก๊าซ และเชื้อเพลิงหมุนเวียน
ราคาน้ำมันที่ผันผวน กฎระเบียบด้านก๊าซเรือนกระจกที่เข้มงวด และแรงผลักดันทั่วโลกสู่พลังงานที่ยั่งยืน ทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมกลายเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิจัยและโรงงานแปรรูปเชิงพาณิชย์ เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ในการใช้งานที่หลากหลาย
เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher มีประสิทธิภาพโดดเด่นในขั้นตอนการแปรรูปที่สำคัญ เช่น การผสม การกระจายตัว การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และการละลายผงในของเหลว รวมถึงการปรุงสูตรอิมัลชันที่มีความคงตัวสูง ความอเนกประสงค์นี้ช่วยปรับปรุงกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงโดยตรง สำรวจด้านล่างว่าเทคโนโลยีอัลตราโซนิกสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตทั้งเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมและเชื้อเพลิงหมุนเวียนได้อย่างไร
การลด NOx ด้วยการทำอิมัลชันน้ำมัน/น้ำ
การฉีดน้ำเข้าสู่กระบวนการเผาไหม้โดยตรงเป็นวิธีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถลดการปล่อย NOx ได้อย่างมาก น้ำที่เติมเข้าไปช่วยลดอุณหภูมิสูงสุดของการเผาไหม้ผ่านการระเหย ซึ่งยับยั้งการเกิด NOx จากความร้อน เมื่อน้ำกลายเป็นไอ จะช่วยให้เชื้อเพลิงที่อยู่โดยรอบแตกตัวและกลายเป็นไอ ทำให้พื้นที่ผิวที่มีผลต่อการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างมาก เพื่อให้การเผาไหม้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น การทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้เกิดอิมัลชันเชื้อเพลิง/น้ำระดับไมโครที่มีความคงตัวและสม่ำเสมอ ทำให้ผลในการลดอุณหภูมิและเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้นี้สูงสุด
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลด NOx ด้วยอัลตราโซนิก!
การกำจัดกำมะถันด้วยโซโนเคมี
การกำจัดกำมะถันโดยใช้อัลตราโซนิกช่วยเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่าต้นทุนแทนการกำจัดกำมะถันด้วยไฮโดรเจนแบบดั้งเดิม ความร้อนเฉพาะที่อย่างรุนแรงและลำพุ่งของของไหลระดับไมโครที่มีความดันสูง ซึ่งเกิดจากคาวิเทชันด้วยอัลตราโซนิก เปลี่ยนแปลงจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาการกำจัดกำมะถันอย่างเป็นพื้นฐาน การเพิ่มประสิทธิภาพด้วยพลังงานนี้ช่วยให้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีราคาถูกลงและสภาวะทางเคมีที่อ่อนลงได้ ลดทั้งค่าใช้จ่ายในการลงทุนและความซับซ้อนในการดำเนินงาน พร้อมทั้งทำให้ปริมาณกำมะถันเป็นไปตามขีดจำกัดที่เข้มงวดยิ่งขึ้น
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำจัดกำมะถันด้วยโซโนเคมี!
ไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชและไขมันสัตว์
ไบโอดีเซลเป็นทางเลือกที่สะอาดและหมุนเวียนได้แทนน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม ผลิตผ่านปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน โดยใช้วัตถุดิบต่าง ๆ รวมถึงน้ำมันพืช น้ำมันสาหร่าย ไขมันสัตว์ และไขมันเหลือทิ้ง กระบวนการผลิตอาศัยปฏิกิริยาระหว่างลิพิดเหล่านี้กับแอลกอฮอล์ (โดยทั่วไปคือเมทานอล) โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา การผสมด้วยอัลตราโซนิกของ Hielscher เร่งกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันอย่างมากด้วยการสร้างการผสมระดับไมโครอย่างเข้มข้นและการเกิดอิมัลชัน ซึ่งลดเวลาการเกิดปฏิกิริยาอย่างมากและเพิ่มผลได้ ผลลัพธ์คือสายการผลิตที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น โดยใช้เงินลงทุนต่ำลงและมีต้นทุนการดำเนินงานลดลง
สำรวจข้อดีของเครื่องปฏิกรณ์ผสมด้วยอัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซล!
ไบโอเอทานอลจากแป้งและน้ำตาล
ไบโอเอทานอลใช้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแทนน้ำมันเบนซิน ผลิตจากข้าวโพด ข้าวสาลี มันฝรั่ง อ้อย ข้าว และธัญพืชอื่น ๆ โดยการหมัก ใช้ยีสต์หมักแป้งและน้ำตาลที่พบในพืชเหล่านี้ให้เป็นเอทานอล การสลายโครงสร้างเซลล์และการสกัดสารภายในเซลล์ด้วยอัลตราโซนิกช่วยลดขนาดอนุภาคและทำให้เอนไซม์เข้าถึงพื้นที่ผิวที่มากขึ้นอย่างมากในระหว่างการทำให้แป้งเหลว สิ่งนี้ช่วยให้แป้งและน้ำตาลพร้อมต่อการใช้ประโยชน์ทางชีวภาพมากขึ้น และทำให้การหมักรวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ส่งผลให้ได้เอทานอลมากขึ้น
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การสลายเซลล์ และ การสกัด!
ก๊าซชีวภาพจากของเสียและตะกอน
ไบโอเอทานอลเป็นทางเลือกคาร์บอนต่ำแทนน้ำมันเบนซินแบบดั้งเดิมที่มีการใช้อย่างแพร่หลาย ผลิตผ่านการหมักแป้งและน้ำตาลที่สกัดจากพืช เช่น ข้าวโพด ข้าวสาลี มันฝรั่ง อ้อย และข้าว การสลายเซลล์ด้วยอัลตราโซนิกทำลายผนังเซลล์พืชที่แข็งและปลดปล่อยสารภายในเซลล์ ช่วยลดขนาดอนุภาคอย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มพื้นที่ผิวที่เปิดให้เอนไซม์ทำงานระหว่างการทำให้แป้งเหลวได้มากที่สุด ความพร้อมต่อการใช้ประโยชน์ทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นของน้ำตาลที่หมักได้นี้ ทำให้รอบการหมักรวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น และเพิ่มผลได้เอทานอลอย่างมาก
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การสลายตะกอนด้วยอัลตราโซนิก!
คำถามที่พบบ่อย: การใช้อัลตราโซนิกในน้ำมัน ก๊าซ และเชื้อเพลิงหมุนเวียน
การกำจัดกำมะถันด้วยอัลตราโซนิกทำงานอย่างไร และเป็นไปตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมหรือไม่?
การกำจัดกำมะถันด้วยอัลตราโซนิกใช้คลื่นเสียงความเข้มสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพปฏิกิริยาหรือการสกัดสารประกอบกำมะถันออกจากเชื้อเพลิง (เช่น น้ำมันดีเซลและน้ำมันเบนซิน) ผลของคาวิเทชันจากคลื่นเสียงช่วยเพิ่มอัตราการถ่ายเทมวล ทำให้โรงกลั่นสามารถผลิตเชื้อเพลิงที่มีปริมาณกำมะถันต่ำพิเศษ (ตามมาตรฐาน Euro 5/6 หรือ EPA) ได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น กระบวนการนี้มักใช้พลังงานและสารเคมีน้อยกว่าวิธีดั้งเดิม จึงเป็นวิธีที่คุ้มค่าต้นทุนสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนด
การใช้อัลตราโซนิกส่งผลต่อการตกตะกอนของไขและแอสฟัลทีนอย่างไร?
การใช้อัลตราโซนิกสามารถยับยั้งการเกิดนิวเคลียสและการเติบโตของผลึกไขและแอสฟัลทีน ทำให้ผลึกเหล่านี้ยังคงแขวนลอยอยู่ในของไหลเพื่อป้องกันการอุดตันของท่อ นอกจากนี้ ยังช่วยกระจายสารเคมีที่ใช้ยับยั้ง ทำให้สารเหล่านี้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นที่ความเข้มข้นต่ำลง เทคโนโลยีนี้เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการประกันการไหลในการผลิตน้ำมันในน้ำลึกและการผลิตน้ำมันหนัก
การใช้อัลตราโซนิกเพื่อปรับสภาพของไหลสำหรับการเจาะมีข้อดีอะไรบ้าง?
การใช้อัลตราโซนิกทำให้ของแข็ง (เช่น เบนโทไนต์) และสารเติมแต่งกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในโคลนเจาะ ช่วยปรับปรุงสมบัติทางรีโอโลยีของของไหล เพิ่มประสิทธิภาพการลำเลียงเศษหินจากการเจาะ และลดความหนืด ผลลัพธ์คือประสิทธิภาพการเจาะที่ดีขึ้น แรงเสียดทานต่ำลง และต้นทุนการดำเนินงานลดลง
การใช้อัลตราโซนิกเพิ่มประสิทธิภาพปฏิกิริยาที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาในโรงกลั่นอย่างไร?
อัลตราโซนิกทำลายชั้นขอบเขตรอบอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยการผสมระดับไมโครอย่างเข้มข้นและการไหลแบบปั่นป่วน สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลอย่างมากและเปิดให้เข้าถึงตำแหน่งกัมมันต์บนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาได้มากขึ้น ส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น ผลได้สูงขึ้น และอายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยายาวนานขึ้น
ระบบอัลตราโซนิกสามารถขยายขนาดสำหรับการผลิตน้ำมันและก๊าซระดับอุตสาหกรรมได้หรือไม่?
ได้อย่างแน่นอน Hielscher เชี่ยวชาญด้านเครื่องอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรม (กำลังสูงถึง 16kW ต่อเครื่อง ซึ่งสามารถจัดรวมเป็นกลุ่มได้อย่างง่ายดาย) ที่สามารถติดตั้งร่วมกับระบบท่อที่มีอยู่ผ่านการจัดระบบเซลล์การไหลอัลตราโซนิก วิธีนี้ช่วยให้ขยายขนาดจากการทดลองในห้องปฏิบัติการไปสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรมแบบต่อเนื่องได้อย่างราบรื่น พร้อมผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้
เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher สามารถจัดการกับของไหลที่มีความหนืดสูง เช่น น้ำมันหนักหรือบิทูเมนได้หรือไม่?
ได้ เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบกำลังสูงของ Hielscher ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อแปรรูปตัวกลางที่มีความหนืดสูง เครื่องเหล่านี้ให้แรงเฉือนสูงที่จำเป็นสำหรับการผสม การกระจายตัว และการแปรรูปน้ำมันหนักอย่างมีประสิทธิภาพ แม้ในสภาวะที่ท้าทาย
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- 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.
- 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.
- Paolo Guida; Abdul Gani Abdul Jameel; Saumitra Saxena; William L. Roberts (2021): Fundamental Aspects and Applications of Ultrasonically Induced Cavitation in Heavy Fuel Oil with a Focus on Deasphalting, Emulsions, and Oxidative Desulfurization. Catalytic and Noncatalytic Upgrading of Oils ACS Symposium Series. Chapter 10, 2021. 233-293.
- 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. Ultrasonics Sonochemistry 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).
- Rajendran Velmurugan, Karuppan Muthukumar (2011): Utilization of sugarcane bagasse for bioethanol production: Sono-assisted acid hydrolysis approach. Bioresource Technology, Volume 102, Issue 14, 2011. 7119-7123.
- Zhilin Wu, Bernd Ondruschka (2010): Ultrasound-assisted oxidative desulfurization of liquid fuels and its industrial application. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 17, Issue 6, 2010. 1027-1032.
UIP16000hdT – เครื่องอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงที่มีกำลังอัลตราโซนิก 16,000 วัตต์ สำหรับการกำจัดกำมะถันออกจากน้ำมันดิบ

