Biyodizel Üretimi için Ultrasonik Reaktörler

Ultrasonik reaktörler, biyodizel dönüşüm işleminin kimyasal reaksiyon kinetiğini geliştirir. Bu, daha hızlı bir transesterifikasyona, daha yüksek dönüşüm verimine yol açar ve fazla metanol ve katalizör tasarrufu sağlar. Hielscher, her ölçekte biyodizel üretimi için ultrasonik karıştırma reaktörleri yapar. Ultrasonik reaktörler kompakt, kurulumu kolay ve çok verimlidir.

Power Ultrasound ile Biyodizel Üretimi Arttı ve Hızlandı

Biyodizel, bitkisel yağlardan, hayvansal yağlardan veya atık yemeklik yağlardan yapılan yenilenebilir ve temiz yanan bir yakıttır. Bir alkol ve bir katalizör kullanılarak trigliseritlerin yağ asidi metil esterlerine (FAME'ler) dönüştürülmesini içeren bir transesterifikasyon reaksiyonu yoluyla üretilebilir. Transesterifikasyon reaksiyonunu hızlandırmanın bir yolu, reaktanların karışımını ve kütle transferini artırabilen ve ayrıca yağ damlacıklarının kırılmasını ve katalizörün dağılmasını teşvik edebilen ultrasonik dalgalar kullanmaktır.
Sonotrot olarak da bilinen bir prob tipi ultrasonikatör, bir titanyum çubuğu titreştirerek yüksek frekanslı ses dalgaları (tipik olarak 20 kHz ila 30 kHz aralığında) üreten bir cihazdır. Ultrasonik dalgalar sıvı boyunca yayılır ve yüksek basınçlı ve düşük basınçlı bölgeler oluşturarak kavitasyon kabarcıklarının hızla oluşmasına ve çökmesine neden olur. Kabarcıkların çökmesi, transesterifikasyon işleminin reaksiyon hızını ve verimliliğini artırabilen yoğun yerel ısıtma ve soğutma, yüksek kesme kuvvetleri ve şok dalgaları üretir.

 

 

Ultrasonik Biyodizel Üretiminin Avantajları

Biyodizel sentezi için bir prob tipi ultrasonicator kullanmanın avantajları şunlardır:

1. Daha hızlı reaksiyon hızı: Ultrasonik dalgalar, reaktanların kütle transferini artırabilir ve transesterifikasyon reaksiyonunu hızlandırabilir, reaksiyon süresini azaltabilir ve biyodizel verimini artırabilir.
2. Daha yüksek verim ve saflık: Ultrasonik biyodizel işlemi, katalizörün dağılımını ve reaksiyon karışımının homojenliğini iyileştirerek daha yüksek bir biyodizel verimi ve saflığına yol açar. Ultrasonik kullanarak, atık yemeklik yağlar gibi en düşük hammadde kalitesini kullanabilir ve yüksek kaliteli biyodizele dönüştürebilirsiniz.
3. Düşük Enerji Tüketimi: Ultrasonication kullanımı, reaksiyon karışımının karıştırılması ve ısıtılması için gereken enerjinin yanı sıra ihtiyaç duyulan katalizör miktarını azaltır, bu da daha sürdürülebilir ve uygun maliyetli bir süreçle sonuçlanır.
4. Esneklik ve ölçeklenebilirlik: Hielscher prob tipi ultrasonicators ve reaktörler hem küçük ölçekli hem de büyük ölçekli biyodizel üretimi için kullanılabilir ve mevcut üretim süreçlerine kolayca entegre edilebilir.

Özetle bu, biyodizel sentezi için bir Hielscher ultrasonicators ve ultrason reaktörlerinin kullanılmasının, reaksiyon hızı, verim, saflık, enerji tüketimi ve ölçeklenebilirlik açısından önemli faydalar sağladığı ve yenilenebilir yakıtların sürdürülebilir üretimi için karlı bir teknoloji haline getirdiği anlamına gelir.

Ultrasonik Biyodizel Reaktörleri Maliyetleri Düşürür ve Biyodizel Verimini Artırır

Fazla metanol ve katalizör, biyodizel üretiminde önemli maliyet faktörleridir. Hielscher ultrasonik reaktörler, metanolün besleme stoğunuzla karıştırılması için yoğun kavitasyonel kesme kullanır. Bu size çok daha küçük metanol damlacıkları verir ve bu da gelişmiş metanol ve katalizör kullanımı ile sonuçlanır. Bu nedenle, daha az fazla metanol ve daha az katalizör gereklidir. Buna ek olarak, kavitasyon reaksiyon kinetiğini etkileyerek daha hızlı ve daha eksiksiz transesterifikasyona yol açar.

Biyodizel üretimi için ultrasonik reaktörlerin kullanılması, saatte 0,25 ton biyodizelin üzerindeki üretim kapasiteleri için tavsiye edilir. Hielscher, reaktör başına 16 ton/saat kapasiteye (5100 galon/saat) kadar ultrasonik reaktörler sunar. Proses kapasitenize uyacak şekilde birden fazla reaktörü birleştirebilirsiniz. Daha sonra üretim kapasitenizi artırdığınızda ek reaktörler ekleyebilirsiniz. Tesis kurulumunuz ve proses kapasiteniz için en uygun biyodizel reaktör kurulumunu önermekten memnuniyet duyarız.

Küçük ve Orta Ölçekli Ultrasonik Biyodizel Reaktörleri

9 ton / saate (2900 galon / saat) kadar küçük ve orta ölçekli biyodizel üretim sistemleri için, Hielscher size UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) veya UIP2000hdT (2000 watt) sunar. Bu dört ultrasonik sıralı reaktör çok kompakt, entegrasyonu kolay veya retro-fit. Zorlu ortamlarda ağır hizmet tipi çalışma için üretilmiştir. Aşağıda, çeşitli üretim oranları için önerilen reaktör kurulumlarını bulacaksınız.

	ton/saat	galon/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
1 katı UIP2000hdT	1.0 ila 2.0	320 ila 640
2 katı UIP1500hdT	1.5 ila 3.0	480 ila 960
2 katı UIP2000hdT	2.0 ila 4.0	640 ila 1280
4 katı UIP1500hdT	3.0 ila 6.0	960 ila 1920
4 katı UIP2000hdT	4 ila 8	1280 ila 2560

Tam Ölçekli Endüstriyel Ultrasonik Biyodizel Reaktörleri

Endüstriyel biyodizel üretim tesisleri için Hielscher, UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10000 watt) ve UIP16000hdT (16000 watt) sunmaktadır. Hat içi reaktörlere sahip bu ultrasonik homojenizatörler, yüksek akış hızlarında sürekli biyodizel üretimi için tasarlanmıştır. Dört ultrasonik homojenizatörün tümü paslanmaz çelik dolaplarda mevcuttur. Dikey kurulum, kurulum veya güçlendirme için minimum zemin alanı gerektirir. Aşağıda, tipik endüstriyel işleme hızları için önerilen kurulumları bulabilirsiniz.

	ton/saat	galon/saat
3 katı UIP4000hdT	6.0 ila 12.0	1920 ila 3840
5 katı UIP4000hdT	10.0 ila 20.0	3200 ila 6400
3 katı UIP10000hdT	15.0 ila 30.0	4800 ila 9600
3 katı UIP16000hdT	24.0 ila 48.0	7680 ila 15360
5 katı UIP16000hdT	40.0 ila 80.0	12800 ila 25600

Yağ ve Metanolün Satır İçi Ultrasonik Karışımı

Ultrasonik karıştırma reaktörleri, tank karıştırıcılarının ve diğer dinamik kesme karıştırıcılarının yerini alır. Genel olarak, ultrasonik biyodizel reaktörleri iki besleme akışını karıştırmak için kurulur: yağ ve metanol (katalizörlü). Bunun için, ultrasonik kavitasyonun her iki reaktifi 2 ila 10 saniye içinde karıştırdığı ve emülsifiye ettiği ultrasonik satır içi reaktörden ham bir ön karışım pompalanır. Bu bir hat içi karıştırma işlemidir. Karışım akış hücresi reaktöründen çıktığında, gliserin yerçekimi ile 60 dakikadan daha kısa bir sürede ayrılacaktır. Alternatif olarak, sonikasyonlu karışımı birkaç dakikalık reaksiyon süresinden sonra bir santrifüje besleyebilirsiniz. Hat içi karıştırma, geleneksel parti bazlı işlemeye kıyasla kullanılan tankların sayısını ve hacmini azaltır. Bu, sermaye kullanımını iyileştirir.