Hielscher Ultrasonics
เรายินดีพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: [email protected]

การผลิตไบโอดีเซลด้วยประสิทธิภาพกระบวนการและความคุ้มค่าด้านต้นทุนที่เหนือกว่า

การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่เหนือกว่าสำหรับการผลิตไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่าด้านต้นทุน คาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงการถ่ายเทมวลอย่างมาก จึงลดต้นทุนการผลิตและระยะเวลาดำเนินกระบวนการ ในขณะเดียวกัน สามารถใช้น้ำมันและไขมันคุณภาพต่ำ (เช่น น้ำมันเหลือทิ้ง) และปรับปรุงคุณภาพไบโอดีเซลได้ Hielscher Ultrasonics จัดหาเครื่องปฏิกรณ์ผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกที่มีสมรรถนะสูงและทนทานสำหรับการผลิตทุกขนาด อ่านเพิ่มเติมว่าการใช้คลื่นอัลตราโซนิกจะเป็นประโยชน์ต่อการผลิตไบโอดีเซลของคุณอย่างไร!

ประโยชน์ของการใช้คลื่นอัลตราโซนิกในการผลิตไบโอดีเซล

ไบโอดีเซล (เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน ย่อว่า FAME) เป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันระหว่างวัตถุดิบลิพิด (ไตรกลีเซอไรด์ เช่น น้ำมันพืช น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว ไขมันสัตว์ น้ำมันจากสาหร่าย) กับแอลกอฮอล์ (เมทานอล เอทานอล) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH)
ปัญหา: ในการเปลี่ยนสารเป็นไบโอดีเซลด้วยวิธีดั้งเดิมที่ใช้การกวนแบบทั่วไป สมบัติที่ไม่สามารถผสมเป็นเนื้อเดียวกันของสารตั้งต้นทั้งสองชนิดในปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันระหว่างน้ำมันกับแอลกอฮอล์ทำให้อัตราการถ่ายเทมวลต่ำ ส่งผลให้การผลิตไบโอดีเซลไม่มีประสิทธิภาพ ความไม่มีประสิทธิภาพนี้แสดงออกในรูปของระยะเวลาปฏิกิริยาที่ยาวนาน อัตราส่วนโมลเมทานอลต่อน้ำมันที่สูงกว่า ความต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาปริมาณมาก อุณหภูมิกระบวนการสูง และอัตราการกวนสูง ปัจจัยเหล่านี้เป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนที่สำคัญ ทำให้การผลิตไบโอดีเซลแบบดั้งเดิมเป็นกระบวนการที่มีค่าใช้จ่ายสูง
วิธีแก้ปัญหา: การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกทำให้สารตั้งต้นเกิดอิมัลชันได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง รวดเร็ว และมีต้นทุนต่ำ จึงสามารถปรับปรุงอัตราส่วนน้ำมันต่อเมทานอล ลดความต้องการตัวเร่งปฏิกิริยา และลดระยะเวลาและอุณหภูมิของปฏิกิริยาได้ ด้วยเหตุนี้ จึงประหยัดทรัพยากร (ได้แก่ สารเคมีและพลังงาน) รวมทั้งเวลา ลดต้นทุนกระบวนการ ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงคุณภาพไบโอดีเซลและความสามารถในการทำกำไรจากการผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญ ข้อเท็จจริงเหล่านี้ทำให้การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมสำหรับการผลิตไบโอดีเซลอย่างมีประสิทธิผล
งานวิจัยและผู้ผลิตไบโอดีเซลระดับอุตสาหกรรมยืนยันว่า การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเป็นวิธีผลิตไบโอดีเซลที่คุ้มค่าด้านต้นทุนสูง แม้ใช้น้ำมันและไขมันคุณภาพต่ำเป็นวัตถุดิบ การเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการด้วยคลื่นอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มอัตราการเปลี่ยนสารได้อย่างมาก ลดการใช้เมทานอลส่วนเกินและตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้สามารถผลิตไบโอดีเซลที่เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพ ASTM D6751 และข้อกำหนด EN 14212 ได้ (ดู Abdullah et al., 2015)

ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันด้วยคลื่นอัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงการเปลี่ยนสารเป็นไบโอดีเซล

การใช้คลื่นอัลตราโซนิกในปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเพื่อเปลี่ยนไตรกลีเซอไรด์เป็นไบโอดีเซล (FAME) ทำให้ปฏิกิริยาเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ขอข้อมูล



เครื่องประมวลผลไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก UIP2000hdT พร้อมเครื่องปฏิกรณ์ FC2T500k เพื่อการเปลี่ยนสารที่รวดเร็ว ผลได้สูงขึ้น และประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม คลื่นอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องกวนเชิงกลในการผลิตไบโอดีเซลได้อย่างง่ายดาย

เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก UIP2000hdT เพื่อประสิทธิภาพกระบวนการที่เหนือกว่า: ผลได้สูงขึ้น คุณภาพไบโอดีเซลดีขึ้น กระบวนการรวดเร็วขึ้น และต้นทุนลดลง

ลดความต้องการพลังงานของกระบวนการผลิตไบโอดีเซลของคุณด้วยการผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิก!

การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกช่วยลดการใช้พลังงานจำเพาะในการผลิตไบโอดีเซล โดยมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการผสมด้วยแม่เหล็กแบบอุทกพลศาสตร์และเครื่องผสมแรงเฉือนสูงอย่างมาก

 

การผลิตไบโอดีเซลด้วยเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher เพื่อเพิ่มผลได้ คุณภาพ และกำลังการผลิตในวิดีโอแนะนำนี้ เราจะอธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ว่าเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลช่วยปรับปรุงการผลิตไบโอดีเซลได้อย่างมากอย่างไร เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลของ Hielscher เป็นที่ยอมรับว่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงในการปรับปรุงกระบวนการผลิตไบโอดีเซล โดยในวิดีโอนี้ เราจะอธิบายหลักการทำงานอย่างละเอียดและแสดงรูปแบบการติดตั้งระบบอัลตราโซนิกที่หลากหลายสำหรับการผลิตทุกขนาด เพิ่มประสิทธิภาพและความคุ้มค่าในการผลิตไบโอดีเซลของท่าน พร้อมเพิ่มผลได้ของไบโอดีเซลคุณภาพสูงด้วยการเปลี่ยนสารตั้งต้นอย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลยังช่วยให้ใช้น้ำมันคุณภาพต่ำ เช่น น้ำมันพืชเหลือทิ้งหรือไขมันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว และช่วยประหยัดเมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งเสริมการผลิตไบโอดีเซลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน
ในวิดีโอแนะนำนี้ เราจะอธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ว่าเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลช่วยปรับปรุงการผลิตไบโอดีเซลได้อย่างมากอย่างไร เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลของ Hielscher เป็นที่ยอมรับว่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงในการปรับปรุงกระบวนการผลิตไบโอดีเซล โดยในวิดีโอนี้ เราจะอธิบายหลักการทำงานอย่างละเอียดและแสดงรูปแบบการติดตั้งระบบอัลตราโซนิกที่หลากหลายสำหรับการผลิตทุกขนาด เพิ่มประสิทธิภาพและความคุ้มค่าในการผลิตไบโอดีเซลของท่าน พร้อมเพิ่มผลได้ของไบโอดีเซลคุณภาพสูงด้วยการเปลี่ยนสารตั้งต้นอย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลยังช่วยให้ใช้น้ำมันคุณภาพต่ำ เช่น น้ำมันพืชเหลือทิ้งหรือไขมันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว และช่วยประหยัดเมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งเสริมการผลิตไบโอดีเซลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน

 

ข้อดีมากมายของการผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกในการผลิตไบโอดีเซล

เครื่องปฏิกรณ์ผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถผสานเข้ากับระบบติดตั้งใหม่ทุกระบบได้ง่าย รวมทั้งติดตั้งเพิ่มเติมในโรงงานไบโอดีเซลที่มีอยู่เดิมได้ การผสานเครื่องผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกของ Hielscher เข้าไปทำให้โรงงานไบโอดีเซลทุกแห่งกลายเป็นโรงงานผลิตที่มีสมรรถนะสูง การติดตั้งที่เรียบง่าย ความทนทาน และความสะดวกในการใช้งาน (ไม่ต้องฝึกอบรมเฉพาะทางสำหรับการใช้งาน) ทำให้สามารถยกระดับโรงงานทุกแห่งให้เป็นโรงงานไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพสูงได้ ด้านล่างนี้ เรานำเสนอผลลัพธ์เกี่ยวกับข้อดีที่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์และบันทึกไว้โดยบุคคลที่สามที่เป็นอิสระ ตัวเลขเหล่านี้พิสูจน์ความเหนือกว่าของการผสมไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเมื่อเทียบกับเทคนิคการกวนแบบดั้งเดิมทุกชนิด

แผนผังการไหลของโรงงานผลิตไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

แผนผังการไหลแสดงขั้นตอนการผลิตไบโอดีเซล รวมถึงการผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการ

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพและต้นทุน: คลื่นอัลตราโซนิกกับการกวนเชิงกล

เทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกใช้คาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อให้ได้ผลการผสมที่เหนือกว่า ส่งผลให้การเปลี่ยนสารเป็นไบโอดีเซลสูงขึ้น ผลได้สูงขึ้น ใช้เมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลง รวมทั้งลดต้นทุนพลังงานและการดำเนินงานGholami et al. (2021) นำเสนอข้อดีของทรานส์เอสเทอริฟิเคชันด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเมื่อเทียบกับการกวนเชิงกล (ได้แก่ เครื่องผสมแบบใบมีด ใบพัดกวน เครื่องผสมแรงเฉือนสูง) ในการศึกษาเปรียบเทียบของพวกเขา

ต้นทุนการลงทุนต่ำ:
เครื่องประมวลผลและเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก UIP16000 สามารถผลิตไบโอดีเซลได้ 192–384 t/d โดยใช้พื้นที่ติดตั้งเพียง 1.2m x 0.6m เมื่อเปรียบเทียบกัน การกวนเชิงกล (MS) ต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์ที่ใหญ่กว่ามาก เนื่องจากระยะเวลาปฏิกิริยาที่ยาวนานในกระบวนการกวนเชิงกล ซึ่งทำให้ต้นทุนเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (ดู Gholami et al., 2020)
ต้นทุนกระบวนการต่ำ:
ต้นทุนกระบวนการสำหรับการผลิตไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกต่ำกว่ากระบวนการกวน 7.7% โดยหลักเป็นเพราะเงินลงทุนรวมสำหรับกระบวนการใช้คลื่นอัลตราโซนิกต่ำกว่า ต้นทุนสารเคมี (ตัวเร่งปฏิกิริยา เมทานอล/แอลกอฮอล์) เป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนที่ใหญ่เป็นอันดับสามในทั้งสองกระบวนการ คือการใช้คลื่นอัลตราโซนิกและการกวนเชิงกล อย่างไรก็ตาม ต้นทุนสารเคมีสำหรับการเปลี่ยนสารเป็นไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกต่ำกว่าการกวนเชิงกลอย่างมีนัยสำคัญ สัดส่วนต้นทุนสารเคมีคิดเป็นประมาณ 5% ของต้นทุนไบโอดีเซลขั้นสุดท้าย เนื่องจากใช้เมทานอล โซเดียมไฮดรอกไซด์ และกรดฟอสฟอริกน้อยลง ต้นทุนสารเคมีในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจึงต่ำกว่ากระบวนการกวนเชิงกล 2.2%

ต้นทุนพลังงานลดลง:
พลังงานที่เครื่องปฏิกรณ์ผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกใช้มีค่าประมาณหนึ่งในสามของพลังงานที่เครื่องกวนเชิงกลใช้ การลดการใช้พลังงานลงอย่างมากนี้เป็นผลจากการผสมระดับจุลภาคอย่างเข้มข้นและระยะเวลาปฏิกิริยาที่ลดลง ซึ่งเกิดจากการก่อตัวและการยุบตัวของโพรงจำนวนนับไม่ถ้วน อันเป็นลักษณะของปรากฏการณ์คาวิเทชันจากคลื่นเสียง / คลื่นอัลตราโซนิก (Gholami et al., 2018) นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับเครื่องกวนแบบดั้งเดิม การใช้พลังงานในขั้นตอนการนำเมทานอลกลับคืนและการทำไบโอดีเซลให้บริสุทธิ์ระหว่างกระบวนการผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกลดลง 26.5% และ 1.3% ตามลำดับ การลดลงนี้เป็นผลจากปริมาณเมทานอลที่เข้าสู่หอกลั่นทั้งสองแห่งน้อยลงในกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

ต้นทุนการกำจัดของเสียลดลงอย่างมาก:
เทคโนโลยีคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกยังช่วยลดต้นทุนการกำจัดของเสียได้อย่างมาก ต้นทุนส่วนนี้ในกระบวนการใช้คลื่นอัลตราโซนิกมีค่าประมาณหนึ่งในห้าของกระบวนการกวน เนื่องจากการเกิดของเสียลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อันเป็นผลจากการเปลี่ยนสารในเครื่องปฏิกรณ์ที่สูงขึ้นและปริมาณแอลกอฮอล์ที่ใช้น้อยลง
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนน้ำมันจากกากกาแฟใช้แล้วเป็นไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก!

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น:
เนื่องจากมีประสิทธิภาพโดยรวมสูงมาก ใช้สารเคมีน้อยลง ต้องการพลังงานต่ำลง และมีของเสียลดลง การผลิตไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ากระบวนการผลิตไบโอดีเซลแบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ

บทสรุป – คลื่นอัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไบโอดีเซล

การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องผสมเชิงกลแบบใบพัดการประเมินทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นข้อดีอย่างชัดเจนของการผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเมื่อเทียบกับการกวนเชิงกลแบบดั้งเดิมสำหรับการผลิตไบโอดีเซล ข้อดีของกระบวนการผลิตไบโอดีเซลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกครอบคลุมเงินลงทุนรวม ต้นทุนผลิตภัณฑ์รวม มูลค่าปัจจุบันสุทธิ และอัตราผลตอบแทนภายใน พบว่าเงินลงทุนรวมในกระบวนการคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกต่ำกว่าอีกกระบวนการประมาณ 20.8% การใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกช่วยลดต้นทุนผลิตภัณฑ์ได้ 5.2% – เมื่อใช้น้ำมันคาโนลาใหม่ที่ยังไม่ผ่านการใช้งาน เนื่องจากการใช้คลื่นอัลตราโซนิกทำให้สามารถแปรรูปน้ำมันใช้แล้ว (เช่น น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว) ได้ด้วย จึงสามารถลดต้นทุนการผลิตลงได้อีกอย่างมีนัยสำคัญ Gholami et al. (2021) สรุปว่า เนื่องจากมีมูลค่าปัจจุบันสุทธิเป็นบวก กระบวนการคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกจึงเป็นทางเลือกเทคโนโลยีการผสมที่ดีกว่าสำหรับการผลิตไบโอดีเซล
ในมุมมองทางเทคนิค ผลที่สำคัญที่สุดของคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกครอบคลุมประสิทธิภาพกระบวนการที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและการลดระยะเวลาปฏิกิริยา การก่อตัวและการยุบตัวของฟองสุญญากาศจำนวนมาก – ซึ่งเรียกว่าคาวิเทชันจากคลื่นเสียง / คลื่นอัลตราโซนิก – ช่วยลดระยะเวลาปฏิกิริยาจากหลายชั่วโมงในเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนเหลือเพียงไม่กี่วินาทีในเครื่องปฏิกรณ์คาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิก ระยะเวลาพำนักที่สั้นนี้ทำให้สามารถผลิตไบโอดีเซลในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลผ่านที่ใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยได้ เครื่องปฏิกรณ์คาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกยังส่งผลดีต่อความต้องการพลังงานและวัสดุ โดยลดการใช้พลังงานเหลือเกือบหนึ่งในสามของพลังงานที่เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนใช้ และลดการใช้เมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยาลง 25%
ในมุมมองทางเศรษฐศาสตร์ เงินลงทุนรวมของกระบวนการคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกต่ำกว่ากระบวนการกวนเชิงกล โดยหลักเป็นผลจากต้นทุนเครื่องปฏิกรณ์และต้นทุนหอกลั่นเมทานอลที่ลดลงเกือบ 50% และ 11.6% ตามลำดับ กระบวนการคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกยังลดต้นทุนการผลิตไบโอดีเซล เนื่องจากการใช้น้ำมันคาโนลาลดลง 4% เงินลงทุนรวมต่ำลง การใช้สารเคมีลดลง 2.2% และความต้องการสาธารณูปโภคลดลง 23.8% ต่างจากกระบวนการกวนเชิงกล กระบวนการใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นการลงทุนที่ยอมรับได้ เนื่องจากมีมูลค่าปัจจุบันสุทธิเป็นบวก ระยะเวลาคืนทุนสั้นกว่า และอัตราผลตอบแทนภายในสูงกว่า นอกจากประโยชน์ด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกแล้ว กระบวนการนี้ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ากระบวนการกวนเชิงกล คาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกทำให้กระแสของเสียลดลง 80% เนื่องจากการเปลี่ยนสารในเครื่องปฏิกรณ์สูงขึ้นและการใช้แอลกอฮอล์ในกระบวนการนี้ลดลง (ดู Gholami et al., 2021)

เครื่องปฏิกรณ์คาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกของ Hielscher Ultrasonics ได้รับการติดตั้งอย่างแพร่หลายในโรงงานผลิตไบโอดีเซล เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการ เพิ่มผลได้ และลดต้นทุนการผลิต

เครื่องปฏิกรณ์แบบไหลผ่านด้วยคลื่นอัลตราโซนิกที่ติดตั้ง เครื่องอัลตราโซนิกรุ่น 1000hdT ขนาด 1kW จำนวน 3 เครื่อง เพื่อการเปลี่ยนสารเป็นไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพสูง

แผนผังการไหลสำหรับการผลิตไบโอดีเซลแบบต่อเนื่องในสายการผลิต โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher เพื่อปรับปรุงการผสม

แผนผังการไหลแสดงการจัดวางระบบทั่วไปสำหรับกระบวนการผลิตไบโอดีเซลที่ใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วย การใช้เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการผลิตไบโอดีเซลอย่างมาก

เปลี่ยนวัตถุดิบคุณภาพต่ำให้เป็นไบโอดีเซลบริสุทธิ์!

การใช้คลื่นอัลตราโซนิกทำให้สามารถแปรรูปวัตถุดิบคุณภาพต่ำ เช่น น้ำมันพืชเหลือทิ้ง ไขมันทอดอาหารใช้แล้ว ไขมันวัว หรือ น้ำมันปลา ได้อย่างมีประสิทธิผลมากขึ้น เนื่องจากคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกบังคับให้เฟสน้ำมันและแอลกอฮอล์ที่ไม่สามารถผสมเป็นเนื้อเดียวกันสัมผัสกันได้ดีขึ้นมาก จึงช่วยปรับปรุงการผสม รวมทั้งการถ่ายเทความร้อนและมวลอย่างมาก นอกจากนี้ ยังเร่งจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา ทำให้แม้แต่วัตถุดิบที่แปรรูปยากและมีความแปรผันก็สามารถเปลี่ยนสารได้รวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
คาวิเทชันจากคลื่นเสียงเพิ่มความเข้มข้นของสภาวะแวดล้อมของปฏิกิริยาและสามารถส่งเสริมการเกิดอนุมูลที่มีความไวต่อปฏิกิริยาสูง ซึ่งช่วยสนับสนุนทรานส์เอสเทอริฟิเคชันที่รวดเร็วและช่วยเอาชนะข้อเสียในการแปรรูปวัตถุดิบเกรดต่ำที่มักพบ
อ่านว่าการใช้คลื่นอัลตราโซนิกเปลี่ยนน้ำมันและไขมันเหลือทิ้งให้เป็นไบโอดีเซลได้อย่างไร!

ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่คุณเลือก

กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสำหรับไบโอดีเซลได้รับการพิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพเมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งชนิดด่างหรือชนิดเบส ตัวอย่างเช่น Shinde and Kaliaguine (2019) เปรียบเทียบประสิทธิภาพของการผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกกับการผสมเชิงกลแบบใบมีด โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาหลากหลายชนิด ได้แก่ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) (CH3ONa), tetramethyl ammonium hydroxide และ guanidine สี่ชนิด (Propyl-2,3-dicyclohexyl guanidine (PCHG), 1,3-dicyclohexyl 2 n-octyl guanidine (DCOG), 1,1,3,3-tetramethyl guanidine (TMG), 1,3-diphenyl guanidine (DPG)) การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (ที่ 35º) แสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าในการผลิตไบโอดีเซล โดยให้ผลได้และอัตราการเปลี่ยนสารสูงกว่าการผสมเชิงกล (ที่ 65º) ประสิทธิภาพการถ่ายเทมวลในสนามคลื่นอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มอัตราปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเมื่อเทียบกับการกวนเชิงกล การใช้คลื่นอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการกวนเชิงกลสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาทุกชนิดที่ทดสอบ การดำเนินปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันด้วยคาวิเทชันจากคลื่นอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกสำหรับการผลิตไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานและสามารถใช้ได้จริงในระดับอุตสาหกรรม นอกจากตัวเร่งปฏิกิริยา KOH และ NaOH ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายแล้ว ยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา guanidine ทั้งสองชนิด คือ propyl-2,3 dicyclohexylguanidine (PCHG) และ 1,3-dicyclohexyl 2 n-octylguanidine (DCOG) เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับการเปลี่ยนสารเป็นไบโอดีเซล
Mootabadi et al. (2010) ศึกษาการสังเคราะห์ไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์ของโลหะแอลคาไลชนิดต่าง ๆ เช่น CaO, BaO และ SrO มีการเปรียบเทียบความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์ไบโอดีเซลโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยกับกระบวนการกวนด้วยแม่เหล็กแบบดั้งเดิม และพบว่ากระบวนการอัลตราโซนิกให้ผลได้ 95.2% เมื่อใช้ BaO ภายในระยะเวลาปฏิกิริยา 60 min ซึ่งกระบวนการกวนแบบดั้งเดิมต้องใช้เวลา 3–4 h สำหรับทรานส์เอสเทอริฟิเคชันโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด ต้องใช้เวลา 60 min เพื่อให้ได้ผลได้ 95% เมื่อเทียบกับ 2–4 h สำหรับการกวนแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ผลได้ที่ได้รับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกภายใน 60 min เพิ่มขึ้นจาก 5.5% เป็น 77.3% เมื่อใช้ CaO เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จาก 48.2% เป็น 95.2% เมื่อใช้ SrO เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และจาก 67.3% เป็น 95.2 เมื่อใช้ BaO เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

การผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเหนือกว่าการกวนเชิงกลในด้านผลได้ไบโอดีเซล เวลา และประสิทธิภาพโดยรวม การศึกษานี้ใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UP200St

การผลิตไบโอดีเซลโดยใช้ guanidine ชนิดต่าง ๆ (3% mol) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (A) เครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ที่ใช้การกวนเชิงกล: (เมทานอล:น้ำมันคาโนลา) 4:1 อุณหภูมิ 65ºC; (B) เครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ที่ใช้คลื่นอัลตราโซนิก: เครื่องอัลตราโซนิก UP200St, (เมทานอล:น้ำมันคาโนลา) 4:1 แอมพลิจูดคลื่นอัลตราโซนิก 60% อุณหภูมิ 35ºC การผสมที่ขับเคลื่อนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการกวนเชิงกลอย่างมาก
(การศึกษาและกราฟ: Shinde and Kaliaguine, 2019)

เครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hdT จำนวน 3 เครื่อง สำหรับทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเพื่อผลิตไบโอดีเซลอย่างมีประสิทธิภาพสูงจากน้ำมันพืชเหลือทิ้ง ไขมันวัว หรือน้ำมันชนิดอื่น ๆ

เครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hdT จำนวน 3 เครื่อง สำหรับทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเพื่อผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชเหลือทิ้ง ไขมันทอดอาหาร และไขมันวัว

ขอข้อมูล



เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับกระบวนการผลิตไบโอดีเซลที่เหนือกว่า

Hielscher Ultrasonics มีเครื่องประมวลผลและเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับปรับปรุงการผลิตไบโอดีเซล ส่งผลให้ผลได้สูงขึ้น คุณภาพดีขึ้น ระยะเวลาดำเนินกระบวนการสั้นลง และต้นทุนการผลิตต่ำลง

เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลขนาดเล็กและขนาดกลาง

เครื่องปฏิกรณ์ผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตไบโอดีเซลสำหรับการผลิตไบโอดีเซลขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีกำลังผลิตสูงสุด 9ton/hr (2900 gal/hr) Hielscher มีเครื่องผสมรุ่น UIP500hdT (500 วัตต์), UIP1000hdT (1000 วัตต์), UIP1500hdT (1500 วัตต์), และ UIP2000hdT (2000 วัตต์) ซึ่งเป็นเครื่องผสมแรงเฉือนสูงด้วยคลื่นอัลตราโซนิก เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกทั้งสี่รุ่นนี้มีขนาดกะทัดรัดมาก ผสานเข้ากับระบบหรือติดตั้งเพิ่มเติมได้ง่าย ออกแบบมาสำหรับการใช้งานหนักในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ด้านล่างนี้คือการจัดวางระบบเครื่องปฏิกรณ์ที่แนะนำสำหรับอัตราการผลิตในช่วงต่าง ๆ

ton/hr
gal/hr
1 เครื่อง UIP500hdT (500 วัตต์)
0.25 ถึง 0.5
80 ถึง 160
1 เครื่อง UIP1000hdT (1000 วัตต์)
0.5 ถึง 1.0
160 ถึง 320
1 เครื่อง UIP1500hdT (1500 วัตต์)
0.75 ถึง 1.5
240 ถึง 480
1 เครื่อง UIP2000hdT (2000 วัตต์)
1.0 ถึง 2.0
320 ถึง 640
2 เครื่อง UIP2000hdT (2000 วัตต์)
2.0 ถึง 4.0
640 ถึง 1280
4 เครื่อง UIP1500hdT (1500 วัตต์)
3.0 ถึง 6.0
960 ถึง 1920
6 เครื่อง UIP1500hdT (1500 วัตต์)
4.5 ถึง 9.0
1440 ถึง 2880
6 เครื่อง UIP2000hdT (2000 วัตต์)
6.0 ถึง 12.0
1920 ถึง 3840

เครื่องปฏิกรณ์ไบโอดีเซลระดับอุตสาหกรรมที่มีกำลังการผลิตสูงมาก

การผลิตไบโอดีเซลสำหรับโรงงานผลิตไบโอดีเซลที่ดำเนินกระบวนการระดับอุตสาหกรรม Hielscher มีเครื่องโฮโมจีไนเซอร์รุ่น UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), UIP10000 (10kW) และ UIP16000hdT (16kW) ซึ่งเป็นเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิก! เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับกระบวนการแบบต่อเนื่องที่มีอัตราการไหลสูง สามารถผสาน UIP4000hdT, UIP6000hdT และ UIP10000 เข้ากับตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งทางทะเลมาตรฐานได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือเครื่องประมวลผลทั้งสี่รุ่นมีให้เลือกในรูปแบบตู้สเตนเลส การติดตั้งแนวตั้งใช้พื้นที่น้อยที่สุด ด้านล่างนี้คือการจัดวางระบบที่แนะนำสำหรับอัตราการดำเนินกระบวนการระดับอุตสาหกรรมทั่วไป

ton/hr
gal/hr
1 เครื่อง UIP6000hdT (6000 วัตต์)
3.0 ถึง 6.0
960 ถึง 1920
3 เครื่อง UIP4000hdT (4000 วัตต์)
6.0 ถึง 12.0
1920 ถึง 3840
5 เครื่อง UIP4000hdT (4000 วัตต์)
10.0 ถึง 20.0
3200 ถึง 6400
3 เครื่อง UIP6000hdT (6000 วัตต์)
9.0 ถึง 18.0
2880 ถึง 5880
3 เครื่อง UIP10000 (10,000 วัตต์)
15.0 ถึง 30.0
4800 ถึง 9600
3 เครื่อง UIP16000hdT (16,000 วัตต์)
24.0 ถึง 48.0
7680 ถึง 15,360
5 เครื่อง UIP16000hdT
40.0 ถึง 80.0
12,800 ถึง 25,600

ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!

ขอข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์ การใช้งาน และราคา เรายินดีหารือเกี่ยวกับกระบวนการของท่านและเสนอระบบอัลตราซาวนด์ที่ตรงตามความต้องการของท่าน!





เครื่องโฮโมจีไนเซอร์แรงเฉือนสูงด้วยคลื่นอัลตราโซนิกใช้ในกระบวนการระดับห้องปฏิบัติการ แบบตั้งโต๊ะ ระดับนำร่อง และระดับอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับงานผสม การกระจายตัว การทำอิมัลชัน และการสกัด ในระดับห้องปฏิบัติการ ระดับนำร่อง และระดับอุตสาหกรรม



วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง

ข้อเท็จจริงที่ควรรู้

การผลิตไบโอดีเซล

ไบโอดีเซลผลิตขึ้นเมื่อไตรกลีเซอไรด์ถูกเปลี่ยนเป็นเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันอิสระ (FAME) ผ่านปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่าทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ไตรกลีเซอไรด์เป็นกลีเซอไรด์ที่กลีเซอรอลเกิดเอสเทอริฟิเคชันกับกรดสายยาวที่เรียกว่ากรดไขมัน กรดไขมันเหล่านี้มีอยู่อย่างมากในน้ำมันพืชและไขมันสัตว์ ระหว่างปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ไตรกลีเซอไรด์ในวัตถุดิบ (เช่น น้ำมันพืช น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว หรือไขมันสัตว์) ทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ปฐมภูมิ (เช่น เมทานอล) โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์) อยู่ด้วย ในปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเพื่อผลิตไบโอดีเซล แอลคิลเอสเทอร์เกิดขึ้นจากวัตถุดิบน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ เนื่องจากสามารถผลิตไบโอดีเซลได้จากวัตถุดิบหลากหลายชนิด เช่น น้ำมันพืชใหม่ที่ยังไม่ผ่านการใช้งาน น้ำมันพืชเหลือทิ้ง น้ำมันทอดอาหารใช้แล้ว และไขมันสัตว์ เช่น ไขมันวัวและมันหมู ปริมาณกรดไขมันอิสระ (FFAs) จึงอาจแตกต่างกันได้มาก ร้อยละของกรดไขมันอิสระของไตรกลีเซอไรด์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลอย่างมากต่อกระบวนการผลิตไบโอดีเซลและคุณภาพไบโอดีเซลที่ได้ กรดไขมันอิสระปริมาณมากสามารถรบกวนกระบวนการเปลี่ยนสารและทำให้คุณภาพไบโอดีเซลขั้นสุดท้ายลดลงได้ ปัญหาหลักคือกรดไขมันอิสระ (FFAs) ทำปฏิกิริยากับตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดด่าง ทำให้เกิดสบู่ การเกิดสบู่ก่อให้เกิดปัญหาในการแยกกลีเซอรอลตามมา ดังนั้น วัตถุดิบที่มี FFAs ปริมาณสูงส่วนใหญ่จึงต้องผ่านการปรับสภาพเบื้องต้น (ปฏิกิริยาที่เรียกว่าเอสเทอริฟิเคชัน) ซึ่ง FFAs จะถูกเปลี่ยนเป็นเอสเทอร์ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยส่งเสริมทั้งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันและเอสเทอริฟิเคชัน
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเอสเทอริฟิเคชันที่ใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและทรานส์เอสเทอริฟิเคชันที่ใช้เบสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโดยมีคลื่นอัลตราโซนิกช่วย เพื่อเปลี่ยนน้ำมันและไขมันคุณภาพต่ำเป็นไบโอดีเซลคุณภาพสูง!


เทคโนโลยีอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ครอบคลุมทุกระดับ ตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัด เครื่องแบบตั้งโต๊ะ ไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง ตั้งแต่ขนาดสำหรับ ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึง ขนาดอุตสาหกรรม

เรายินดีพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

✕