Hielscher faka'ata tekinolosia

Hono ngaohi 'o e Biodiesel & transesterification

'I he taimi 'oku ke fai 'a e biodiesel, kinetics 'a e me'a na'e fai 'e tuai mo e masiva 'a e fe'ave'aki pa'anga lahi 'oku tukuhifo ho'o malava ki he fu'u 'akau biodiesel mo ho'o biodiesel 'omi mo e tu'unga lelei. Fakalelei'i e kinetics 'o e transesterification 'a Hielscher ultrasonic reactors 'aupito. Ko ia methanol hulu ma'ulalo ange mo si'i ange founga ia 'oku fie ma'u ke fakahokohoko biodiesel.

Ko e Biodiesel Na'e angamaheni 'aki hono fa'u 'i he reactors 'o e kulupu (batch) faka'aonga'i 'a e vela 'o e 'ea mo e fakamisini hono tuifio ko e ivi 'o e fakamatala. Ultrasonic hono tuifio cavitational Ko e ha founga 'e lelei taha 'Oku 'uhinga ke lava'i lelei ange hono tuifio 'i hono fakahokohoko 'o e biodiesel fakakomesiale. 'Oku 'omi 'e he ultrasonic cavitation 'a e ivi fakamalohia 'o e mamalohi 'oku fie ma'u ki he transesterification 'o e biodiesel lalahi.

Transesterification (kemikale ului ke Biodiesel)

Ngaohi 'a e biodiesel mei he vesitapolo lolololo (e.g. soy, canola, jatropha, mo e tenga'i 'akau kei fatakau pe Limu) pe ha me'akai 'aki e fanga monumanu, 'oku kau 'i he 'apitanga-catalyzed transesterification 'o e fatty 'a e 'esiti mo e methanol pe ethanol ke foaki e ngaahi methyl esters pe ethyl esters. Loulouhi'i ko ha ola ia kuo pau ke 'a e tali ko 'eni.

Ko e lolololo 'a e vesitapolo ko ha me'akai 'aki e fanga monumanu na'e fa'u 'e triglycerides 'o e toko tolu 'o e ngaahi seini 'o e fatty 'a e 'esiti ha'i 'aki ha molecule loulouhi'i. Triglycerides ko e esters. Esters 'oku 'esiti, hange ko e fatty 'esiti, fakataha mo ha kava malohi. Glycerine (= glycerol) ko ha 'olokaholo mamafa. 'I he triglyceride founga 'o e ului he 'oku tafoki 'a e esters ki he esters 'o e alkyl (= biodiesel) 'o ngaue 'aki ha founga (huhu'a kona) mo e ha kava malohi reagent, methanol e.g., 'a ia 'oku 'omi 'e he methyl esters biodiesel. 'Oku fetongi 'e he methanol 'a e loulouhi'i.

E glycerine – e matolu 'o e konga – 'e ngoto ki lalo. Biodiesel – e konga ma'ama'a ange – floats 'i he konga ki 'olunga pea 'e lava ke ke fakamavahe'i, e.g. 'e decanters pe centrifuges. 'Oku ui 'a e founga ngaue ko 'eni 'o e ului ko transesterification.

Tali 'a e anga-maheni 'o e esterification 'i he Na'e hoko 'a e ngaue ki he 'o e kulupu (batch) ke tuai, pea 'oku hoko ai 'a e mavahe 'a e konga 'o e loulouhi'i ko e fakamole taimi, 'oku fa'a to'o 'a e houa 'e 5 pe lahi ange.

Ultrasonics ki he ngaue ki Biodiesel

Tulsa Biofuels_Manufacturer

"Kuo mau matu'aki fiefia 'i he ngaahi me'angaue 'a e Hielscher mo e ngaue pea tau ma'u 'a e taumu'a kotoa pe ke kau ai 'a e tekinolosia ki he ultrasonication Hielscher 'i he kotoa 'o 'etau ngaahi ngaue 'i he kaha'u."

Todd Stephens, Tulsa Biofuels

He 'aho ni, 'oku meimei fakatautautefito pe ia fa'u 'a e biodiesel 'i he reactors 'o e kulupu (batch). 'Oku faka'ata 'a e ultrasonic biodiesel ngaue'anga 'a e ngaue ki he hokohoko 'o e ma'u. 'E lava ke a'usia 'a e ultrasonication ha 'Oku 'omi biodiesel hulu 99%. Ultrasonic reactors fakasi'isi'i 'a e taimi 'o e ngaue ki he mei he anga-maheni e houa 'e 1 ki he 4 kulupu (batch) ngaue ki ke si'i hifo 'i he sekoni 'e 30. Ko e mahu'inga ange, ultrasonication fakasi'isi'i e taimi mavahe mei he 5 ki he houa 'e 10 ('o faka'aonga'i hono ngaue'i holo anga-maheni) ke si'i hifo he miniti 'e 60. Tokoni foki 'a e ultrasonication ke holoki ki he lahi 'o e founga 'oku fie ma'u 'e he hake ke 50% koe'uhi ko e ngaahi 'ekitiviti kemikale lahi ange 'i he 'ao 'o e cavitation (vakai foki, Sonochemistry). 'I he taimi hono faka'aonga'i 'o e ultrasonication ko e fakasi'isi'i 'a e lahi 'o e fu'u hulu methanol 'oku fie ma'u, foki. 'Aonga 'e taha ko e tupulaki 'oku ma'u mei ai 'i he tu'unga haohaoa 'o e loulouhi'i.

'Oku kau 'i he ngaue ki he ultrasonic 'o e biodiesel e ngaahi sitepu ko 'eni:

  1. Ko hono tuifio 'a e e lolo vesitapolo pe e ngako 'o e fanga monumanu mo e methanol ('a ia 'oku ne 'ai ke methyl esters) pe ethanol (ki he ethyl esters) mo e ko e sotiume pe potasiume methoxide pe hydroxide
  2. Tuifio e 'oku fakamafana'i pe, e.g. ke mafana 'o e 'ea 'i he vaha'a 'o 45 mo e 65degC
  3. 'Oku hoko 'a e tuifio 'o e fakakikihi he sonicated 'i ha sekoni 'e 5 ki he 15
  4. loulouhi'i to pe ko e fakamavahe'i 'o faka'aonga'i 'a e centrifuges
  5. Ko e fufulu 'e he biodiesel ului 'aki 'a e vai

'Oku lahi taha hono, 'a e sonication fakahoko 'i ha teke malohi ma'olunga (ko e 1 ki he 3bar, fakafuofua'i e teke) 'o faka'aonga'i ha pamu feed mo ha adjustable 'i mui-teke faito'o e mafu ava 'i he tafa'aki 'o e to'oto'o 'oku tafe mai.

Ngaue ki he 'o e ngaue biodiesel 'Oku 'ikai fie ma'u e ngaahi ivi ultrasonic lahi. 'Oku fakahaa'i 'e he e tepile 'i 'olunga 'a e ngaahi fie ma'u 'a e malohi angamaheni ki kehekehe 'oku tafe mai ha peseti. 'E lava ke ke fakapapau'i 'a e fie ma'u ki he ivi totonu hono faka'aonga'i 'o e ha processor ultrasonic 1kW 'i he me'afua taupotu ki 'olunga 'a e sea. 'E lava ke hoko 'a e ngaahi ola kotoa pe mei he ngaahi faingata'a pehee ki 'olunga 'o e ngaahi sea Na'e faingofua ke holofa. Kapau 'e fie ma'u, FM mo e ATEX-tohi kuo fakamo'oni'i 'enau ultrasonic device, 'oku hange ko e UIP1000-Exd.

Ngaahi naunau Hielscher e ngaue ki he ngaue biodiesel ultrasonic me'angaue, fakaemamani lahi. Mo e processors ultrasonic 'o hake ki he malohi 'o e 16kW ki he kau tautaha 'o e me'angaue, 'oku 'ikai ha fakangatangata 'i he lahi 'o e 'akau 'o e biodiesel pe ngaue ki he malava ko ia.

Ko e fakamole 'o hono ngaohi 'o e Ultrasonic Biodiesel

(Lomi'i ke vakai lahi ange!) 'Oku mahu'inga 'a e ivi fakalukufua 'i he taimi 'oku ke fai 'a e biodiesel. Na'e fakamatala'i 'e he lavame'a 'a e ha 'a e lahi 'o e malohi 'oku fakahu mei he palaki ki he tuifio lolo/methanol. 'Oku 'i ai ha lavame'a fakalukufua 'o laka hake 'i he 80% hotau reactors ultrasonic.Ko ha 'uhinga lelei ia ke fakatupulaki 'a e ultrasonication e tali vave pea mo e vave 'o e fakaului 'i he ngaue'anga fakakomesiale 'a e biodiesel. Ngaue'anga ultrasonic ha ola ki he ngaahi fakamole pe mei he ngaahi tapuaki
ki he me'angaue ultrasonic, fakamole ki he 'uhila mo hono tokanga'i. E tu'ukimu'a ivi (Lomi'i 'i he saati ki he to'omata'u) 'o e Hielscher 'oku tokoni 'a e ngaahi device ultrasonic ke fakasi'isi'i 'a e fakamole ki he 'uhila pea 'i he me'a ni ke fai 'a e founga ko 'eni neongo 'a e fakapotopoto. Na'e kehekehe pe 'a e ola 'o e fakamole ki he ultrasonication 'i he vaha'a 'o 0.1ct mo e 1.0 'o e ct ki he lita (0.4 ct ke 1.9 ct/kalani) 'i he taimi faka'aonga'i 'i he me'afua fakakomesiale. Ke ma'u ha fakamatala lahi ange fekau'aki mo e fakamole ki he ngaue ki he ultrasonic, kataki 'o lomi'i 'i he 'i heni.

Frost & Suliveni tekinolosia e 'ilo fo'ou 'o e ta'u

E Frost & Na'e 'alu 'a Sullivan 'Iulope tekinolosia 'ilo fo'ou 'o e fakalangilangi 'o e ta'u 'i he ngaahi tekinolosia 'o e ngaue ki he Biodiesel ke Hielscher Ultrasonics ke fakalangilangi'i 'a e kautaha fakalakalaka 'o e tekinolosia ultrasonics tohi talanoa ki hono ngaohi 'o e piokalafi-toki.

Na'e ma'u 'e Ultrasonics 'o e Hielscher 'a e hahau 'iloa & 'Ilo fo'ou e tekinolosia Sullivan 'a e fakalangilangi 'o e ta'u ke fakalangilangi'i 'a e kautaha fakalakalaka 'o e tekinolosia ultrasonics tohi talanoa ki hono ngaohi 'o e piokalafi-toki. Lomi'i 'i heni ke lau ha me'a lahi ange.

Ke kole ha fakamatala lahi ange!

Kataki 'o faka'aonga'i e foomu 'i lalo, kapau 'oku ke loto ke kole ha fakamatala lahi ange fekau'aki mo hono faka'aonga'i 'o e ko e ha e ului fakakomesiale 'a e biodiesel.









Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Biodiesel ki'i me'afua Ultrasonication fokotu'utu'u

'E lava ke fakahoko 'a e tautaha tangike Setup ki he Transesterification 'a e Biodiesel Ultrasonic - Ultrasonic converison 'o e biodiesel 'i ha me'afua.'E lava ke ke faka'aonga'i 'a e ultrasonication ki he ului 'a e lolo ki he biodiesel 'i ha me'afua. E fakatataa ki he (to'omata'uLomi'i ke vakai lahi ange!) 'Oku fakahaa'i 'e ha fokotu'utu'u 'o e fanga ki'i me'afua ki hono fakahokohoko 'o e 60-70L (16 ki he 19 kalani). Ko e ha e fokotu'utu'u angamaheni 'uluaki 'o e ako mo e founga fakatataa'i.

'Oku kau 'i he fokotu'utu'u ko 'eni 'o e ngaahi konga ko 'eni:

  • Ko e taha 500 watts pe 'e 1,000 watts mo to'oto'o talifaki, sonotrode pea mo e tafe 'a e ultrasonic me'angaue (20 'o kHz)
  • 'a e mita 'e malohi ki he metering 'a e malohi mo e ivi
  • 80L ngaue ki he tangike (pelesitiki, hange ko e HDPE)
  • 'ea fakamafana 'elemeniti (1 ke 2kW)
  • 10L tupu'anga premix tangike (pelesitiki, hange ko e HDPE)
  • founga premixer (stirrer)
  • pamu (centrifuge, mono pe naunau) ki he approx. 10 ki he 20L/miniti 'e 'i he barg 'o e 1 ki he 3
  • mui-teke e mafu ava ki he fakaangaanga 'a e teke malohi 'i he to'oto'o 'oku tafe mai
  • fafanga teke malohi 'a e teke malohi tokoni ki hono fakafuofua'i 'o e

Teuteu

'Oku veteki 'a potasiume Hydroxide (kilo 'e 0.2 ke 0.4, tupu'anga) ki approx. 8.5 L Methanol 'i he tangike tuifio kimu'a 'a e founga. 'Oku fie ma'u 'e hono ue'i 'o e premix founga ia. 'Oku fonu e tangike ngaue'anga 'aki 'a e lolo 'o e vesitapolo 66L. Ko hono fakamafana'i kei taimi pe e lolo 'e he 'elemeniti ia 'o e 'ea fakamafana ki he 45 ki 65degC.

Ngaue ki he

'I he taimi 'oku kakato veteki leva 'a e tupu'anga ki he Methanol, 'oku fio e premix founga ia 'aki 'a e lolo 'o e fakakikihi. Na'e fafanga 'e he pamu e fefiofi ki he to'oto'o 'oku tafe mai. 'I he ngaue 'aki e fo'i housi ne mui-teke, 'oku liliu ai 'a e teke malohi ke 1 ke 3barg (15 ke 45psig). Recirculation 'i he pa 'a e ultrasonic biodiesel 'atomi 'oku totonu ke fakahoko ma'a e approx. ha miniti 'e 20. Lolotonga e taimi ko 'eni, ko e ului 'a e e lolo ki he biodiesel. Hili 'eni, 'oku mate 'a e pamu mo e ha. 'E fakamavahevahe'i 'a e loulouhi'i (konga matolu) mei he biodiesel (konga ma'ama'a ange). 'Oku fie ma'u e mavahe 'a e miniti 'e 30 ki he 60 approx.. 'I he taimi 'oku 'osi ai 'a e mavahevahe, 'e lava ke ke tukuange 'a e loulouhi'i.

Fufulu 'a e Biodiesel

Hange ko ia 'oku 'i ai e biodiesel ului 'uli, 'oku fie ma'u 'a e foo. Ko e tuifio 'a e vai ke fufulu 'aki, ki he biodiesel. 'E lava ke 'aonga ki he ultrasonication ko hono tuifio 'a e biodiesel ko ia 'aki 'a e vai. Ni 'o fakalahi 'a e 'elia 'o e fukahi malohi ko e ola 'o e ko hono fakasi'isi'i 'i he lahi 'o e fo'i tulutaa (vakai ki he: Ultrasonic Emulsifying). Kataki 'o fakakaukau ki he, 'e lava ke fakasi'isi'i 'e he sonication lahi 'aupito 'a e droplets 'o e vai ki ha size, ko hono fokotu'u ha emulsion fale tauhi'anga meimei 'e fie ma'u ai hono 'uhinga makehe (e.g. centrifuge) ke mavahe.

Ngaohi'anga koloa Biodiesel

He flow-chart 'i lalo fakahaa'i ha fokotu'utu'u angamaheni ki he sonication 'i he laine ki he 'o e lolo ki he ului ki he biodiesel. Lomi'i 'i he saati ke ma'u ha 'ata lahi ange.

Lomi'i ke vakai lahi ange! Ngaue ki he hokohoko 'o e ma'u 'o e Biodiesel Flow-Chart hono faka'aonga'i 'o e Ultrasonic Cavitational Mixing - Ultrasonic ului 'o e biodiesel, 'e lava ke fakahoko ia 'i ha me'afua.

Biodiesel hokohoko 'o e ma'u ngaue ki he mo e mavahevahe

'I ha fokotu'utu'u ki he ngaue ki he 'o e hokohoko 'o e ma'u 'o e biodiesel mo e hokohoko 'o e ma'u mavahevahe, 'oku fio fakataha 'a e lolo 'i he fakakikihi mo e premix founga ia hokohoko atu hono faka'aonga'i 'o e pamu adjustable. 'Oku fakalelei'i 'e he ha mixer tatau 'o he 'a e homogeneity 'o e fafanga ki he pa 'a e ultrasonic 'atomi. 'Oku mahulu hake e fefiofi lolo/tupu'anga 'i he to'oto'o tafe mai, 'a ia na'e ai ia ko e fehahangai ultrasonic cavitation ki he approx. ha sekoni 'e 5 ki he 30.. 'Oku faka'aonga'i 'a e faito'o e mafu ava ha mui-teke ke mapule'i e teke 'i he to'oto'o 'oku tafe mai. 'Oku fakahu 'e he e tuifio sonicated he kolomu pA 'atomi 'i he konga ki 'olunga. 'Oku fakataumu'a 'a e voliume he kolomu pA 'atomi ke foaki approx. houa 'e 1 ha taimi ki he pukepuke 'o e kau 'i he Kolomu 'o e. Lolotonga e taimi ko ia, he 'Oku fakakakato 'a e me'a na'e fai 'e transesterification. Tuifio ai e fakafeangai loulouhi'i/biodiesel 'oku pamu hifo ki he centrifuge feitu'u 'oku mavahe ki he fractions biodiesel mo e loulouhi'i. 'Oku kau 'i he fakaakeake 'o e methanol, fo mo fakamomoa hili 'a e ngaue ki pea 'e lava 'o fai hokohoko, foki.

Ko e fokotu'utu'u ko 'eni 'e biodiesel pA 'atomi kulupu, agitators anga-maheni mo e tangike tau separator lahi.

Transesterification 'o e Biodiesel tali vave

Na'e fakahaa'i 'e he fakatata 'i lalo angamaheni 'o e ngaahi ola 'o e transesterification 'o e rapeseed 'a e lolo (fa'u 'a e fo'i maka) mo e Ko e sotiume methoxide (to'ohema) mo e hydroxide 'a e potasiume ki he fale nofo'anga (to'omata'u). Na'e fakae'a 'a e sipinga 'o ha mapule'i (laine lanu pulu) fakatou'osi e ongo sivi, ke lahi hono tuifio fakamisini. 'Oku fakafofonga'i 'e he laine lanu kulokula 'a e sipinga 'o ha sonicated 'o e fakaanga'i tatau fekau'aki mo e fika 'o e voliume, founga tokanga mo e mafana 'o e 'ea. Oku ata hono fakahaa'i 'e he axis hangatonu 'a hili hono tuifio pe e sonication, 'a e taimi. 'Oku fakahaa'i 'e he e vertical axis 'a e Voliume 'o loulouhi'i 'oku nofo 'i he tafa'aki ki lalo. Ko e ha ha founga faingofua ki hono fakafuofua'i 'o e vave 'a e tali. 'I he ongo fakatataa, e sipinga 'o ha sonicated (kulokula) reacts vave ange ia he sipinga 'o e mapule'i (lanu pulu).

Biodiesel mei he lolo 'o e Rapeseed hono faka'aonga'i 'o e ko e sotiume Methoxide - fakatata 'o e vave 'o e Transesterification Biodiesel mei he lolo 'o e Rapeseed hono faka'aonga'i 'o e potasiume Hydroxide - fakatata 'o e vave 'o e Transesterification

Ngaahi fehokotaki'anga ki he ngaahi naunau 'o e Biodiesel

Lomi'i heni ki he ngaahi fehokotaki'anga ki ha ngaahi kautaha hu koloa 'o pamu mo e tangike tau ma'a e ngaahi kautaha 'o e biodiesel.

Kemikale mo e malu 'o e fakamatala

Kataki 'o lau 'a e fakamatala 'i lalo Fakalelei, ke ta'ofi 'a e ngaahi palopalema mo e ngaahi nunu'a fakamamahi 'o e mo'ui lelei.

'U kemikale 'o e Biodiesel

Ko e methanol ko e 'uli. 'E lava ke 'oku fakatupu 'a e holoa 'a e fo'i neave ko e tupu mei hono faka'aonga'i fuoloa. 'Oku lava ke adsorbed 'aki e kili, foki. Kapau 'oku homo hifo ki he mata ai, 'o fakatupu 'a e kui pea 'e lava ke iku ki he mate 'i he taimi 'e folo hifo 'a e Methanol. 'I he 'uhinga ko 'eni, to'o 'a e e ngaahi founga malu 'oku fie ma'u 'i hono tokanga'i 'o e Methanol. 'Oku fokotu'u atu ke faka'aonga'i ki ha ngaahi kofunima respirator, ha 'epani mo ha ulapa lelei.

Ko e 'uli potasiume hydroxide (KOH) mo e kili vela ki he fetu'utaki 'oku fakatupu. 'Oku fie ma'u 'a e lelei 'a e 'ea mokomoko.

Ke fakapapau'i 'e he workspace 'oku lahi mo faka'auliliki saliote ke faka'ata 'a e fumes ke hao ai. 'Oku 'ikai ke lelei 'a e fumes 'o e methanol 'a e respirators cartridge 'o e mao. Ha founga 'oku ne 'omi ki he 'ea (SCBA — 'Oku lelei ange ia pe 'oku manava Apparatus) 'omi 'a e malu'i mei he ngaahi kohu 'o e methanol.

Biodiesel mo e ngaahi konga 'o e ulapa

Lele 'i he 100% biodiesel ki ha taimi loloa, 'o fakatupu ha ngaahi palopalema ke wetted 'a e ulapa konga (pamu, hoses, O-hau) 'a e misini. 'E lava ke ta'ofi 'e he fetongi 'e he konga ukamea pe fatongia mamafa ulapa 'a e palopalema ko 'eni. Kamata'i te ke lava 'o tuifio approx. toki (fossil) anga-maheni 'a e 25% ki ho'o biodiesel ke ta'ofi 'a e ngaahi palopalema.

Biodiesel

Biodiesel, hange ko e rapeseed methyl 'Esita (RME) ko ha lolo fakafo'ou mo teungak o. 'Oku ma'u 'e he Biodiesel 'a e ngaahi lelei lahi 'i hono fakafehoanaki ki he lolo vesitapolo hangatonu (SVO). 'Oku fie ma'u ai 'a e 'ikai ha misini ului pe lolo polokalama liliu ke lele 'a e biodiesel 'i he ongo misini anga-maheni 'o e toki. 'Oku angamaheni 'aki hono tanaki atu 'a e Biodiesel ki he petrodiesel fakatau atu 'i he ngaahi pamu ange he 'aho ni ke fakatupulaki ai e lubricity 'o e haohaoa Toki sulifa (sulfur) ultra-ma'ulalo (ULSD), 'a ia 'oku 'aonga ai talu mei he Biodiesel kuo meimei 'ikai ha kaveinga sulifa (sulfur).