Hielscher ультразвукова технологія

Виробництво біодизелю & переэтерификация

Коли ви робите біодизель, повільна кінетика реакції та погана масова передача знижують вашу потужність біодизельного палива та ваш вихід та якість біодизеля. Ультразвукові реактори Хілера істотно покращують кінетику переетерифікації. Тому для переробки біодизелю необхідний нижчий надлишок метанолу та менший каталізатор.

Біодизель є зазвичай виробляються в пакетних реакторах використовуючи тепло і механічне змішування в якості споживання енергії. Ультразвукове кавітаційне змішування є ефективна альтернатива означає досягти кращого змішування у комерційній переробці біодизелю. Ультразвукова кавітація забезпечує необхідну енергію активації для переестріфікації промислового біодизеля.

Переестерифікація (хімічне перетворення на біодизель)

Виробництво біодизелю з рослинних олій (наприклад, сої, каноли, ятрофа, насіння соняшнику або водорості) або тваринних жирів, включає в себе основну каталізацію трансетерифікація жирних кислот з метанолом або етанолом для одержання відповідних метилових ефірів або етилових ефірів. Гліцерин є неминучим побічним продуктом цієї реакції.

Олійні олії, як тваринні жири, - це тригліцериди, що складаються з трьох ланцюгів жирних кислот, зв'язаних молекулою гліцерину. Тригліцериди є ефірами. Ефіри - кислоти, такі як жирні кислоти, поєднуються з алкоголем. Гліцерин (= гліцерин) - це важкий спирт. У процесі перетворення ефіри тригліцеридів перетворюються на алкільних ефірів (= біодизель), використовуючи каталізатор (лей) та спиртовий реагент, наприклад метанол, який дає метиловые ефіри біодизельного палива. Метанол заміщає гліцерин.

Гліцерин – важча фаза – буде тонути донизу. Біодизель – більш світла фаза – плаває зверху і може бути відокремлений, наприклад, за допомогою декантерів або центрифуг. Цей процес перетворення називається переэтерификацией.

Звичайна реакція етерифікації в пакетна обробка має тенденцію бути повільною, а фазовий розділ гліцерину займає багато часу, часто триває 5 годин або більше.

Ультразвукова обробка біодизеля

Тулса Біопаливо_Виробник

"Ми дуже задоволені обладнанням і сервісом Хілера, і ми маємо намір включити технологію ультразвукового дослідження Хілешер у всі наші майбутні зусилля".

Тодд Стівенс, Талса Біопаливо

Сьогодні біодизель переважно виробляється в партійних реакторах. Ультразвукова обробка біодизелю дозволяє проводити безперервну внутрішню обробку. Ультразвукова передача може досягти a вихід біодизеля перевищує 99%. Ультразвукові реактори скоротити час обробки від звичайної обробки від 1 до 4 годин до менш ніж 30 секунд. Більш важливим є те, що ультразвукове з'єднання зменшує час відділення від 5 до 10 годин (з використанням звичайного збудження) до менш ніж 60 хвилин. Ультразвукове дослідження також допомагає зменшити до необхідного кількості каталізатора до 50% у зв'язку з підвищеною хімічною активністю в присутності кавітації (див. Також Сонохімія) При використанні ультразвуку кількість необхідного метанолу надлишку також зменшується. Ще однією перевагою є збільшення чистоти гліцерину.

Ультразвукова обробка біодизелю передбачає наступні етапи:

  1. рослинна олія або тваринний жир змішується з метанолом (який утворює метиловий ефір) або етанолом (для етилового ефіру) та метоксидом натрію або калію або гідроксиду
  2. суміш нагрівається, наприклад, до температур від 45 до 65 ° С
  3. нагріта суміш є ультразвуковая лінія в лінії від 5 до 15 секунд
  4. гліцерин випадає або відокремлюється, використовуючи центрифуги
  5. перероблений біодизель промивають водою

Найчастіше ультразвуком є виконується при підвищеному тиску (Від 1 до 3 бара, тиск калібрування) з використанням живильного насоса та регульованого клапана зворотного тиску, розташованого поруч з камерою витрат.

Промислове переробка біодизеля не вимагає багато ультразвукової енергії. У таблиці вище представлені типові вимоги до потужності для різних витрат. Фактичну потребу в енергії можна визначити за допомогою a Ультразвуковий процесор 1 кВт в настільному масштабі. Усі результати від таких випробувань можуть бути збільшено легко. При необхідності наявні ультразвукові пристрої FM та ATEX, такі як UIP1000-Exd.

Hielscher поставляє промислові ультразвукові технології обробки біодизелю по всьому світу. З ультразвуковими процесорами до Потужність 16кВт на одиничне пристрій, відсутня межа в розмірах або обсязі переробки біодизеля.

Витрати виробництва ультразвукового біодизеля

(Клацніть для збільшення!) Загальна енергоефективність важлива, коли ви робите біодизель. Ефективність описує, якою мірою потужність передається з розетки в суміш масла / метанол. Наші ультразвукові реактори мають загальну ефективність більш ніж на 80%.Ультразвукове дослідження є ефективним засобом збільшення швидкість реакції і коефіцієнт конверсії у комерційній переробці біодизелю. Ультразвукові витрати на обробку зумовлені, головним чином, інвестицією
для ультразвукового обладнання, витрат на комунальні послуги та технічне обслуговування. Видатний енергоефективність (натисніть діаграму вправо) ультразвукових приладів Хілешер допомагає зменшити витрати на комунальні послуги, а отже - на зробити цей процес ще екологічнішим. У результаті витрати на ультразвукове дослідження варіюються в межах 0.1ct і 1.0ct на літр (Від 0,4 до 1,9 ц / галон) коли використовується в комерційних масштабах. Щоб отримати додаткові відомості про витрати на ультразвукові процеси, натисніть кнопку тут.

Мороз & Салліван технології інновацій року

Мороз & Салліван Європейська технологічна премія в галузі технологій переробки біодизеля переходить до Hielscher Ultrasonics, визнаючи розробку нової технології ультразвукової технології для виробництва біодизелю.

Hielscher Ultrasonics отримав престижний Мороз & Sullivan Innovation of the Year Award в знак визнання розробки новітньої технології ультразвукової техніки для виробництва біодизелю. Натисніть тут, щоб дізнатись більше.

Запитати більше інформації!

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви хочете отримати додаткову інформацію щодо використання ультразвуку в комерційному конверсії біодизеля.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Налаштування низькошвидкісної ультразвукової біодизеля

Установка одного резервуару для перестрастки ультразвукового біодизеля - Ультразвукова конверсія біодизеля може бути виконана в будь-якому масштабі.Ультразвукова сигналізація може бути використана для перетворення нафти в біодизель у будь-якому масштабі. Картина вправо (Натисніть для збільшення! показує невеликий масштаб установки для обробки 60-70L (від 16 до 19 галонів). Це типовий набір для початкових досліджень та демонстрації процесів.

Ця установка складається з наступних частин:

  • один 500 Вт або 1000 Вт ультразвуковий пристрій (20 кГц) з підсилювачем, сонотрода та стільникового потоку
  • лічильник потужності для вимірювання потужності та енергії
  • Цистерна для обробки 80 л (пластик, наприклад, HDPE)
  • нагрівальний елемент (від 1 до 2 кВт)
  • Резервуар для премікса каталітичного 10 л (пластик, наприклад, HDPE)
  • преміксер каталізатора (мішалка)
  • насос (центрифуга, моно, коробка передач) прибл. Від 10 до 20л / хв. Від 1 до 3 бар
  • клапан зворотного тиску для регулювання тиску в камері потоку
  • манометр для вимірювання подачі тиску

Підготовка

Гідроксид калію (від 0,2 до 0,4 кг, каталізатор) розчиняється приблизно в. 8,5 л метанолу в резервуарі попереднього змішування каталізатора. Це вимагає перемішування преміксу каталізатора. Заправний резервуар заповнюється рослинним маслом 66 л. Масло нагрівається нагріваючим елементом від 45 до 65 ° С.

Обробка

Коли каталізатор повністю розчиняється в метанолі, премікс каталізатора змішують з нагрітим маслом. Насос подає суміш на потік-камеру. За допомогою клапана зворотного тиску встановлюється тиск до 1-3барг (від 15 до 45 пічі). Рециркуляція через ультразвуковий біодизельний реактор повинна виконуватися протягом прибл. 20 хвилин За цей час масло перетворюється на біодизельне паливо. Після цього насос і ультразвук вимикаються. Гліцерин (важкова фаза) буде відділений від біодизелю (більш світла фаза). Відділення займає прибл. Від 30 до 60 хвилин. Коли розділення закінчиться, гліцерин можна злити.

Миття біодизеля

Оскільки перероблений біодизель містить домішки, необхідно промити. Для миття воду змішують у біодизель. Ультразвукове споживання може принести користь змішуванню біодизеля з водою. Це збільшує площа активної поверхні внаслідок зменшення розміру крапель (див. ультразвукова емульгувальна) Будь ласка, врахуйте, що така інтенсивна ультразвукова обробка може зменшити водяні краплі до розміру, що утворюється майже стабільна емульсія, яка потребує спеціальних засобів (наприклад, центрифуги), які потрібно розділити.

Біодизельний завод

Наведена нижче схема показує типову установку для внутрішньої обробки ультразвукової обробки масла для перетворення в біодизель. Натисніть на графіку щоб отримати більший вигляд.

Натисніть для збільшення! Потокова схема обробки безперервної біодизеля за допомогою ультразвукового кавітаційного змішування. Ультразвукова конверсія біодизеля може бути виконана у будь-якому масштабі.

Безперервна обробка та відділення біодизеля

У налаштуваннях для безперервна обробка біодизеля та безперервне відділення, нагріта нафта та премікс каталізатора безперервно змішуються, використовуючи регульовані насоси. Вбудований статичний змішувач покращує однорідність подачі ультразвуковому реактору. Масло / каталізатор суміші пропускає потік клітини, де він піддається впливу ультразвуку кавітація на прибл. Від 5 до 30 секунд. Клапан зворотного тиску використовується для регулювання тиску в потікній комірці. Ультразвукова мікс потрапляє в колонку реактора на вершині. Об'єм реакторної колони розрахований на прибл. Час перебування в стовпці - 1 година. Протягом цього часу реакція переетерифікації закінчена. Реагований суміш гліцерину / біодизельного палива перекачується до центрифуги, де вона розділяється на фракції біодизеля та гліцерину. Пост-обробка передбачає вилучення метанолу, промивання та сушіння, і це також можна зробити безперервно.

Це налаштування усуває партії реакторів біодизеля, звичайні змішувачі та великі резервуари сепаратора.

Швидкість реакції переостереювання біодизелю

Наведені нижче діаграми показують типові результати трансетерифікації рапсової олії (промислового сорту) Метод натрію (ліворуч) і гідроксид калію (праворуч). Для обох випробувань контрольний зразок (синя лінія) піддавався інтенсивному механічному змішуванню. Червона лінія являє собою ультразвуковий зразок ідентичної композиції відносно співвідношення об'єму, концентрації каталізатора та температури. Горизонтальна вісь показує час після змішування або ультразвукової обробки, відповідно. Вертикальна вісь показує обсяг гліцерину, який осідає на дні. Це простий спосіб вимірювання швидкості реакції. На обох діаграмах ультразвуковий зразок (червоний) реагує набагато швидше, ніж контрольний зразок (синій).

Біодизель з рапсової олії з використанням метоксиду натрію - діаграма швидкості перестрастування Біодизель з рапсової олії з використанням гідроксиду калію - діаграма швидкості перестрастування

Посилання на постачання біодизелю

Натисніть тут для посилань на постачальників насосів та цистерн для індустрії біодизеля.

Інформація про хімічну та безпеку

Будь ласка, уважно прочитайте наведену нижче інформацію, щоб запобігти ускладнення та несприятливі наслідки для здоров'я.

Біодизель хімічних речовин

Метанол токсичний. Це може спричинити погіршення нервування в результаті тривалого вживання. Це також може бути адсорбоване шкірою. Якщо бляпала в очі, це може спричинити сліпоту, а метанол може бути фатальним при проковтненні. З цієї причини вживайте необхідні запобіжні заходи під час обробки метанолу. Рекомендується використовувати хороший респіратор, фартух та гумові рукавички.

Гідроксид калію (КОН) є токсичним та викликає спалення шкіри при контакті. Необхідна хороша вентиляція.

Переконайтеся, що робоче середовище є щедрим і ретельно вентильованим, щоб випалити дим. Респіратори пари з картриджем не ефективні проти метанолових парів. Система постачання повітря (SCBA — Самозахищений дихальний апарат) забезпечує кращий захист від парів метанолу.

Частини біодизеля та гуми

Тривалість роботи на 100% бензиновий дизельне пальне може призвести до ускладнень для змочених резинових частин (насос, шланги, кільця) двигуна. Заміна сталевими деталями або важкою гумою може усувати цю проблему. Крім того, ви можете змішувати прибл. 25% звичайного (викопного) дизельного палива у ваш біодизель, щоб запобігти ускладненням.

Біодизель

Біодизель, такий як метиловий ефір рапса (RME), є відновлюваним та біологічно відновлюваним паливом. Біодизель має ряд переваг у порівнянні з прямим рослинним маслом (SVO). Це не вимагає перетворення двигуна або модифікації паливної системи для запуску біодизеля на звичайних дизелях. Біодизель зазвичай додають до нафтопродуктів, проданих на насосах сьогодні, для підвищення чистоти змащення Ультра-низький сірчаний дизель (ULSD), що є вигідним, оскільки біодизель майже не містить вмісту сірки.