Ultrasonication kullanarak Alglerden biyodizel
Yosun yağı, biyodizel üretimi için ilginç bir sürdürülebilir hammaddedir. Soya fasulyesi, kanola ve palmiye gibi popüler hammaddelere bir alternatiftir. Ultrasonication, alg hücrelerinden yağ ekstraksiyonunu ve biyodizele dönüşümü geliştirir.
Geleneksel yağlı tohum bitkileri ile karşılaştırıldığında, algler dönüm başına çok daha fazla yağ verir. Soya fasulyesi tipik olarak dönüm başına 50 galondan daha az yağ üretirken ve kolza tohumu dönüm başına 130 galondan daha az üretirken, algler dönüm başına 10,000 galona kadar verim sağlayabilir. Özellikle diatomlar ve yeşil algler biyodizel üretimi için iyi kaynaklardır.
Diğer bitkiler gibi, algler de enerjiyi lipitler şeklinde depolar. Yağların çıkarılması için presleme, hekzan çözücü yıkama ve ultrasonik ekstraksiyon gibi çeşitli yöntemler vardır.
Yosun Yağının Ultrasonik Ekstraksiyonu
Sıvıların yoğun sonikasyonu, sıvı ortama yayılan ses dalgaları üretir ve bu da alternatif yüksek basınç ve düşük basınç döngülerine neden olur. Düşük basınç döngüsü sırasında, sıvıda yüksek yoğunluklu küçük vakum kabarcıkları oluşturulur. Kabarcıklar belirli bir boyuta ulaştığında, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde çökerler. Buna kavitasyon denir. Patlama sırasında yerel olarak çok yüksek basınçlar ve yüksek hızlı sıvı jetleri üretilir. Ortaya çıkan kesme kuvvetleri hücre yapısını mekanik olarak kırar ve malzeme transferini iyileştirir. Bu etki, lipitlerin alglerden ekstraksiyonunu destekler.

Ultrasonik karıştırma, biyodizel dönüşüm oranını artırır, verimi artırır ve fazla metanol ve katalizör tasarrufu sağlar. Resim, bir biyodizel tesisine 3x UIP1000hdT (her biri 1kW) kurulumunu göstermektedir.
Aşağıdaki tablo, çeşitli hacimsel akışlar için tipik güç gereksinimlerini göstermektedir. Ultrasonik sistem genellikle hat içi olarak entegre edilir. Ultrasonication reaktörü, yosun ekstraksiyonunu iyileştirerek mevcut tesislere kolayca uyarlanabilir.
Akış Oranı
|
Güç
|
---|---|
20 – 100L / saat
|
|
80 – 400L / saat
|
|
0.3 – 1.5m³/saat
|
|
2 – 10m³/saat
|
|
20 – 100m³/saat
|
Yosun yağının soğuk preslenmesi için ultrasonik hazırlık
Özellikle presleme amacıyla, hücre kalıntıları veya ürün denatürasyonu dahil olmak üzere tüm hücre içi ürünlerin engelsiz bir şekilde salınmasını önlemek için hücre bozulmasının iyi bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Hücre yapısını parçalayarak, hücrelerin içinde depolanan daha fazla lipit, dış basınç uygulanarak salınabilir.
Yosun Yağının Ultrasonik Çözücü Ekstraksiyonu
Ultrasonik dalgaların yüksek basınç döngüleri, hekzan gibi çözücülerin hücre yapısına difüzyonunu destekler. Ultrason, kavitasyon kesme kuvvetleri ile hücre duvarını mekanik olarak kırarken, lipitlerin hücreden çözücüye transferini kolaylaştırır. Yağ sikloheksan içinde çözüldükten sonra, hamur / doku süzülür. Çözelti, yağı hekzandan ayırmak için damıtılır. Tehlikeli ortamlarda yanıcı sıvıların veya çözücülerin sonikasyonu için Hielscher, UIP1000-Exd gibi FM ve ATEX sertifikalı ultrasonikasyon sistemleri sunmaktadır.
Yosun Yağının Ultrasonik Enzimatik Ekstraksiyonu
Enzimatik tedaviyi sonikasyon ile birleştirirken güçlü sinerjik etkiler gözlenebilir. Kavitasyon, enzimlerin dokuya nüfuz etmesine yardımcı olur, bu da daha hızlı ekstraksiyon ve daha yüksek verim sağlar. Bu durumda, su bir çözücü görevi görür ve enzimler hücre duvarlarını bozar.
Yosun yağından elde edilen biyodizel
Biyodizel üretiminde ultrasonikasyon hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Pilot Ölçekten Üretime Ultrasonik Yosun Yağı İşleme
Örneğin 1kW'lık sistemler kullanarak pilot ölçekli denemeler yapmanızı öneririz. Bu, belirli süreç akışınız için genel etkileri ve iyileştirmeyi gösterecektir. Tüm sonuçlar, doğrusal olarak büyük proses akışlarına kadar ölçeklendirilebilir. Sürecinizi sizinle görüşmekten ve daha fazla adım önermekten memnuniyet duyarız.

Ultrasonik esterleştirme ve transesterifikasyon, toplu veya sürekli satır içi işlem olarak çalıştırılabilir. Grafik, biyodizel (FAME) transesterfikasyonu için ultrasonik satır içi işlemi göstermektedir.

Hat içi biyodizel esterfikasyonu ve transesterifikasyonu için akış hücreli ultrasonik endüstriyel sistem.
Endüstriyel biyodizel üretimi için orta ve büyük ölçekli ultrasonikatörler
Hielscher Ultrasonics, herhangi bir hacimde biyodizelin verimli üretimi için endüstriyel sınıf orta ölçekli ve büyük ölçekli endüstriyel ultrasonik işlemciler sağlar. Tüm sistem, yosun yağı, bitkisel yağlar, hayvansal yağlar, atık yağlar vb. dahil olmak üzere her türlü hammaddenin transesterifikasyonunu iyileştirmek için kullanılabilir.
Hielscher portföyü herhangi bir üretim kapasitesi için ultrasonik sistemleri kapsadığından, hem küçük üreticiler hem de büyük şirketler için ideal çözümü sunabiliriz. Ultrasonik biyodizel dönüşümü, toplu veya sürekli hat içi işlem olarak çalıştırılabilir. Kurulum ve çalıştırma basit, güvenlidir ve üstün biyodizel kalitesinde güvenilir yüksek çıktılar sağlar.
Aşağıda, çeşitli üretim oranları için önerilen reaktör kurulumlarını bulacaksınız.
ton/saat
|
gal/saat
|
|
---|---|---|
1 katı UIP500hdT |
0.25 ila 0,5
|
80 ila 160
|
1 katı UIP1000hdT |
0.5 ila 1.0
|
160 ila 320
|
1 katı UIP1500hdT |
0.75 ila 1.5
|
240 ila 480
|
2 katı UIP1000hdT |
1.0 ila 2.0
|
320 ila 640
|
2 katı UIP1500hdT |
1.5 ila 3.0
|
480 ila 960
|
4 katı UIP1500hdT |
3.0 ila 6.0
|
960 ila 1920
|
6 katı UIP1500hdT |
4.5 ila 9.0
|
1440 ila 2880
|
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Literatür / Referanslar
- 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.
- 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. Ultrason Sonochem. 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).
- Nieves-Soto, M., Oscar M. Hernández-Calderón, C. A. Guerrero-Fajardo, M. A. Sánchez-Castillo, T. Viveros-García and I. Contreras-Andrade (2012): Biodiesel Current Technology: Ultrasonic Process a Realistic Industrial Application. InTechOpen 2012.

Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.