Ishlatilgan qahva maydonlaridan olingan neftdan biodizel ishlab chiqarish
Barqaror va qayta tiklanadigan energiya manbalarini topish bo'yicha global sa'y-harakatlar kuchayganligi sababli, chiqindi materiallardan biodizel ishlab chiqarishga katta e'tibor qaratilmoqda. Ushbu materiallar orasida sarflangan qahva maydonchalari (SCG) istiqbolli imkoniyatni taqdim etadi. Sonikatsiya ikkalasini ham, qahva chiqindilaridan yog'larni olish va bu yog'larni biodizelga transesterifikatsiya qilishni kuchaytiradi.
Sonication yordamida chiqindilardan barqaror biodizel konversiyasi
Ishlatilgan kofe yog'lari kabi chiqindi moylardan barqaror biodizel ishlab chiqarish an'anaviy fotoalbom yoqilg'ilarga istiqbolli alternativa bo'lib, energiya talablari va chiqindilarni boshqarishni ta'minlaydi. Sonication - bu o'simliklardan neft qazib olishni, shuningdek, biodizelni konvertatsiya qilish jarayonini yaxshilash uchun yaxshi tasdiqlangan, ilmiy jihatdan tasdiqlangan usul. Sonication akustik kavitatsiya orqali mahalliy yuqori energiya zonalarini yaratish, yog 'va alkogol o'rtasidagi aloqani kuchaytirish va yuqori harorat va uzoq reaktsiya vaqtlariga bo'lgan ehtiyojni kamaytirish orqali tezroq transesterifikatsiya reaktsiyalarini osonlashtiradi.
Ultrasonik reaktor UIP16000hdT taxminan ishlab chiqaradi. 32 MMGY biodizel.
Chiqindi yog'larini xom ashyo sifatida ishlatish, organik chiqindilarni poligonlardan chiqarib yuborish va toza o'simlik moylariga bo'lgan ishonchni minimallashtirish orqali barqarorlikni ta'minlaydi. Ushbu yondashuv atrof-muhitga ta'sirni kamaytiradi va biodizel ishlab chiqarishning iqtisodiy samaradorligini oshiradi. Bundan tashqari, sonikatsiya va chiqindi yog'dan foydalanishning kombinatsiyasi yuqori rentabellikga va yanada samarali biodizel ishlab chiqarishga olib kelishi mumkin, bu esa qayta tiklanadigan energiya manbalariga global o'tishni qo'llab-quvvatlaydi.
Ishlatilgan qahva maydonlaridan ultratovushli moy olish
Ishlatilgan qahva maydonlaridan yog'ni olish biodizel ishlab chiqarish jarayonida hal qiluvchi qadamdir. Ishlatilgan qahva maydonchalarida qahva donining turiga va ekstraktsiya usuliga qarab, og'irlik bo'yicha taxminan 10-20% yog' mavjud. Ushbu moyni samarali olish uchun N-geksan odatda hal qiluvchi sifatida ishlatiladi, ammo neft efiri, suvsiz etanol, suvli etanol yoki metanol ham ishlatilishi mumkin.
- Ishlatilgan qahva maydonchalarini quritish: Yog 'chiqarishdan oldin, namlik miqdorini kamaytirish uchun sarflangan qahva maydonlarini yaxshilab quritish kerak, bu erituvchining samaradorligini inhibe qilishi mumkin.
- Ultrasonik erituvchi ekstraktsiyasi: Quritilgan sarflangan kofe qoldiqlari reaktorda N-geksan bilan aralashtiriladi, u erda yog' erituvchida eritiladi. Prob tipidagi sonikatsiya olinadigan yog'larning hosildorligini sezilarli darajada oshiradi. Yog'larning ultratovushli ekstraktsiyasi haqida ko'proq o'qing.
- Ajratish: Keyin aralashma filtrlanadi va N-geksan-moy eritmasidan sarflangan kofe qoldiqlarini ajratadi.
- Solventni qayta tiklash: Nihoyat, erituvchi bug'lanadi yoki distillanadi, biodizel konvertatsiyasiga tayyor bo'lgan ekstrakte qilingan qahva yog'ini qoldiradi.
Ultrasonik Yordamdagi Yog 'olish va Biodizel Transesterifikatsiyasi
Ishlatilgan qahva maydonlari (SCG) qimmatli ingredientlarga boy, shu jumladan o'simlik moylari bilan taqqoslanadigan profilga ega 15-20% yog'. SCG dan olingan yog'da linoleik, oleyk, linolenik va to'yingan yog' kislotalari kabi turli xil yog' kislotalari mavjud. Chiqindilarni kofe biodizel ASTM standart biodizel qilish mumkin. Neft efiri, geksan, suvsiz etanol, suvli etanol yoki metanol mos erituvchilardir.
An'anaviy erituvchi ekstraktsiyasi samarali bo'lsa-da, ultratovush yordamida ekstraksiya sarflangan qahva maydonlaridan yog'ni qayta ishlash samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Sonication yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush to'lqinlaridan foydalanadi, bu kavitatsiyani - yuqori bosim va haroratning mahalliy zonalarini - erituvchining sarflangan qahva maydonlariga tarqalishini yaxshilaydi, hujayra devorlarini parchalaydi va yog'ning ko'proq chiqishiga imkon beradi.
Bundan tashqari, ultratovushli transesterifikatsiya, shuningdek, olingan qahva yog'ini biodizelga aylantirishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Katalizator ishtirokida yog'lar yoki yog'larni alkogol bilan reaksiyaga kiritishni o'z ichiga olgan an'anaviy transesterifikatsiya jarayoni ommaviy ishlab chiqarishda ko'p vaqt talab qilishi va samarasiz bo'lishi mumkin. Sonikatsiya yog ', spirt va katalizator o'rtasidagi o'zaro ta'sirni yaxshilash orqali bu jarayonni tezlashtiradi, bu esa tezroq reaktsiya vaqtlariga va yuqori biodizel rentabelligiga olib keladi.
UIP1000hdT ultratovushli reaktor iste'mol qilingan qahva maydonchasidan olingan yog'larning biodizelga aylanishini yaxshilash uchun. Sonikatsiya qahva yog'ini olish va bu yog'larning biodizelga transesterifikatsiyasini ta'minlaydi.
Lifka va Ondruschka (2004) qiyosiy tadqiqoti mexanik aralashtirishdan farqli ravishda ultratovushli aralashtirishning yuqori energiya samaradorligini ko'rsatadi. Thos, sonikatorlarni biodizel ishlab chiqarish uchun afzal qilingan aralashtirish usuliga aylantiradi.
Neft qazib olish va biodizel ishlab chiqarish uchun Hielscher prob tipidagi sonikatorlarning afzalliklari
- Kengaytirilgan neft qazib olish samaradorligi: Hielscher sonikatorlari qazib olish jarayonida neft unumdorligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Sarflangan qahva maydonlarining hujayra tuzilishini buzgan holda, bu ultratovush qurilmalari yog'ni erituvchiga to'liqroq chiqarish imkonini beradi, biomassada qolgan yog'ning qoldiqlarini minimallashtiradi.
- Tezlashtirilgan transesterifikatsiya: Hielscher sonikatorlari tomonidan ishlab chiqarilgan ultratovushli kavitatsiya reaktivlarni aralashtirishni kuchaytirish orqali transesterifikatsiya reaktsiyasini tezlashtiradi. Bu reaksiya vaqtini qisqartiradi va biodizel hosildorligini oshiradi, bu jarayonni vaqt va iqtisodiy jihatdan samaraliroq qiladi.
- Yaxshilangan biodizel sifati: Hielscher ultratovush problari tomonidan ishlab chiqarilgan yagona kavitatsiya triglitseridlarni biodizelga izchil va to'liq aylantirishni ta'minlaydi. Bu kamroq iflosliklar va yaxshi yonilg'i xususiyatlariga ega yuqori sifatli biodizelga olib keladi, shu jumladan pastroq bulutli nuqta va yuqori oksidlanish barqarorligi.
- Energiya samaradorligi: Uzoq ishlov berish vaqtlari va yuqori energiya sarfini talab qiladigan an'anaviy mexanik usullardan farqli o'laroq, Hielscherning ultratovush texnologiyasi past energiya darajasida ishlaydi va yuqori natijalarni beradi. Bu ultratovush yordamida biodizel ishlab chiqarishni yanada barqaror va ekologik toza qiladi.
- Masshtablilik: Hielscher kichik laboratoriya qurilmalaridan tortib sanoat miqyosidagi biodizel ishlab chiqarish zavodlarigacha bo'lgan turli ishlab chiqarish quvvatlari uchun kengaytiriladigan ultratovush uskunasini taqdim etadi. Ushbu moslashuvchanlik ishlab chiqaruvchilarga o'z jarayonlarini optimallashtirish va maksimal mahsuldorlikka erishish imkonini beradi.
Katalizator sifatida turli xil guanidinlar (3% mol) yordamida biodizel ishlab chiqarish. (A) Mexanik aralashtirgich: (metanol: kanola moyi) 4:1, harorat 65ºC; (B) Ultratovushli partiya reaktori: UP200St, (metanol: kanola moyi) 4:1, 60% AQSh amplitudasi, harorat 35ºC. Ultratovush yordamida aralashtirish mexanik aralashtirishdan ancha ustundir.
(O'rganish va grafiklar: Shinde va Kaliaguine, 2019)
- yuqori samaradorlik
- eng zamonaviy texnologiya
- ishonchlilik & mustahkamlik
- sozlanishi, aniq jarayon nazorati
- partiya & mos ravishda
- har qanday hajm uchun
- aqlli dasturiy ta'minot
- aqlli xususiyatlar (masalan, dasturlashtiriladigan, ma'lumotlarni protokollash, masofadan boshqarish)
- oson va xavfsiz ishlash
- past texnik xizmat ko'rsatish
- CIP (joyida toza)
Dizayn, ishlab chiqarish va konsalting – Germaniyada ishlab chiqarilgan sifat
Hielscher ultrasonikatorlari eng yuqori sifat va dizayn standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va qulay foydalanish ultratovush qurilmalarimizni sanoat ob'ektlariga silliq integratsiya qilish imkonini beradi. Qo'pol sharoitlar va talabchan muhit Hielscher ultrasonikatorlari tomonidan osonlik bilan hal qilinadi.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya bo'lib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanuvchilarga qulaylik bilan ajralib turadigan yuqori samarali ultratovush apparatlariga alohida e'tibor beradi. Albatta, Hielscher ultrasonikatorlari Idoralar talablariga javob beradi va UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.
Hielscher biodizel reaktori uchun texnik ma'lumot va taklifingizni oling!
Ishlatilgan qahva maydonlaridan olingan neftdan biodizel ishlab chiqarish chiqindilarni boshqarish va qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish uchun barqaror va innovatsion yechim hisoblanadi. N-geksan moyini qazib olish, ultratovush yordamida qayta ishlash va ikki bosqichli kislota-asosli katalizlangan transesterifikatsiya jarayonining kombinatsiyasi neftni qayta tiklashni maksimal darajada oshiradi va biodizel hosildorligini oshiradi.
Hielscher prob tipidagi sonikatorlar neft qazib olish va biodizel transesterifikatsiyasini optimallashtirishda muhim rol o'ynaydi. Ularning yuqori texnologiyalari yuqori samaradorlik, tezroq qayta ishlash va yaxshilangan sifatni ta'minlaydi, bu esa o'z faoliyatida barqarorlik va iqtisodiy samaradorlikni maqsad qilgan biodizel ishlab chiqaruvchilar uchun ajoyib tanlovdir.
Qayta tiklanadigan energiyaga bo'lgan talab doimiy ravishda o'sib borayotgan davrda, sarflangan qahva maydonchalari kabi chiqindi materiallardan foydalanish nafaqat atrof-muhitni muhofaza qilishga hissa qo'shadi, balki chiqindilarni qimmatbaho energiya manbalariga aylantirish orqali aylanma iqtisodiyotni qo'llab-quvvatlaydi.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 0,5 dan 1,5 ml gacha | na | VialTweeter |
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 dan 150 litrgacha | 3 dan 15 l / min | UIP6000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Sonikatsiya ishlatilgan qahva maydonlaridan yog'larni olish uchun ishlatiladi.
tez-tez so'raladigan savollar
Kofe yog'i nima?
Qahva yog'i triglitseridlar, erkin yog 'kislotalari va boshqa biologik faol birikmalar aralashmasini o'z ichiga olgan qahva donalaridan yoki sarflangan qahva maydonlaridan olingan lipidga boy ekstraktdir. U asosan linoleik va oleyk kislotalari kabi to'yinmagan yog'li kislotalardan va palmitik kislota kabi kamroq miqdordagi to'yingan yog'li kislotalardan iborat. Qahva yog'i yuqori yog'li kislota tarkibi va antioksidant xususiyatlari tufayli biodizel ishlab chiqarish, kosmetika va oziq-ovqat sanoatida salohiyati uchun qadrlanadi. Ekstraksiya jarayoni odatda mexanik presslash yoki erituvchi ekstraktsiyani o'z ichiga oladi, sarflangan kofe maydonlari mo'l va barqaror manba hisoblanadi. Ultrasonik ekstraktsiya kofe yog'larining ajoyib hosilini beradi.
Kofe yog'i nima uchun ishlatiladi?
Kofe yog'i turli sohalarda, jumladan, kosmetika, farmatsevtika va biodizel ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Kosmetikada u namlovchi va antioksidant xususiyatlari uchun qadrlanadi, bu terini parvarish qilish va sochni parvarish qilish mahsulotlarining umumiy tarkibiy qismiga aylanadi. Farmatsevtika sohasida kofe yog'i yallig'lanishga qarshi va mikroblarga qarshi xususiyatlari uchun o'rganiladi. Bundan tashqari, kofe yog‘i o‘zining yuqori lipidli tarkibi tufayli biodizel ishlab chiqarish uchun istiqbolli xom ashyo bo‘lib, sarflangan qahva maydonlari kabi chiqindi materiallardan foydalanish orqali an’anaviy yoqilg‘iga barqaror muqobil taklif etadi.
Qahva yog'i barqarormi?
Ha, qahva yog'ini barqaror deb hisoblash mumkin, ayniqsa, qahva sanoatining umumiy chiqindi mahsuloti bo'lgan sarflangan qahva maydonlaridan olingan bo'lsa. Yog 'olish uchun iste'mol qilingan qahva maydonlaridan foydalanish mo'l-ko'l, to'liq foydalanilmagan qo'shimcha mahsulotni qimmatli resursga aylantirish orqali chiqindilarni baholashga yordam beradi, atrof-muhitga ta'sirni kamaytiradi va bokira o'simlik moylariga bo'lgan ishonchni kamaytiradi. Bu jarayon chiqindilarni minimallashtirish va biodizel ishlab chiqarish va kosmetika kabi sohalar uchun muqobil xom ashyoni taqdim etish orqali aylanma iqtisodiyotga hissa qo'shadi. Bundan tashqari, chiqindi qahva maydonlaridan foydalanish an'anaviy neft ishlab chiqarish usullari bilan bog'liq uglerod izini kamaytirishga yordam beradi va uning barqarorlik profilini yanada oshiradi.
Ultrasonik qahva yog'i ekstraktsiyasini o'lchash mumkinmi?
Ultrasonik qahva yog'ini qazib olish, ayniqsa Hielscher Ultrasonics tomonidan ishlab chiqilgan ilg'or ultratovushli oqim reaktorlaridan foydalangan holda kengaytirilishi mumkin. Ushbu reaktorlar sanoat miqyosida uzluksiz ishlov berish uchun ishlab chiqilgan bo'lib, sonikatsiyani kengaytirish bilan bog'liq ko'plab qiyinchiliklarni engib o'tadi. Reaktor orqali materiallarning uzluksiz oqimini ta'minlab, ular bir xil kavitatsiyani va samarali energiya uzatilishini ta'minlaydi, bu esa neft chiqishi va qazib olish samaradorligini oshiradi. Oqimli dizayn harorat va energiya kiritish kabi qayta ishlash parametrlarini yaxshiroq nazorat qilish imkonini beradi, bu esa an'anaviy ommaviy sonikatsiyaga qaraganda energiyani tejaydigan va iqtisodiy jihatdan samaraliroq qiladi. Ushbu texnologik innovatsiyalar bilan qahva yog'ining ultratovushli ekstraktsiyasi sanoat darajasiga ko'tarilishi mumkin, shu bilan birga tezroq ishlov berish vaqtlari, yuqori rentabellik va energiya sarfini kamaytirishning afzalliklarini saqlab, uni keng ko'lamli ilovalar uchun hayotiy va barqaror variantga aylantiradi.
Sonication yordamida biodizel ishlab chiqarish qanday yaxshilanadi?
Sonication yuqori chastotali ultratovush to'lqinlaridan foydalanish orqali transesterifikatsiya jarayonini kuchaytirish orqali biodizel ishlab chiqarishni yaxshilaydi. Ushbu to'lqinlar kavitatsiyani hosil qiladi, bu esa mahalliy yuqori harorat va yuqori bosimli sharoitlarni yaratadi, neft molekulalarini yanada samarali parchalaydi va reaktivlarni aralashtirishni yaxshilaydi. Bu yog 'va alkogol o'rtasidagi aloqa maydonini oshiradi, natijada reaktsiya tezligi tezlashadi, reaktsiya vaqtlari kamayadi va biodizelning yuqori hosildorligi. Bundan tashqari, sonikatsiya ortiqcha katalizatorlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirishi va past haroratlarda reaktsiyalar paydo bo'lishiga imkon berish orqali energiya sarfini kamaytirishi mumkin. Umuman olganda, u samaradorlikni oshiradi, xarajatlarni kamaytiradi va yanada barqaror biodizel ishlab chiqarishni qo'llab-quvvatlaydi.
Ultrasonik biodizel ishlab chiqarishni kengaytirish mumkinmi?
Ha, sonikatsiya kengayishi mumkin, ammo uning kengaytirilishi ma'lum shartlarni talab qiladi. Sonikatsiya biodizel ishlab chiqarish uchun laboratoriya va kichik miqyosda ommaviy rejimda juda samarali bo'lsa-da, sanoat darajasiga qadar ultratovushli inline reaktorlardan foydalanish tavsiya etiladi. Hielscher ultratovushli oqim reaktorlari bir xil kavitatsiyaga erishadi va katta reaktorlar bo'ylab aralashtirish qiyin bo'lishi mumkin, bu izchil biodizel hosildorligiga, reaktsiya samaradorligini oshirishga va ishlov berish vaqtini qisqartirishga olib keladi. Ultrasonik reaktorning ilg'or dizayni va energiya samaradorligi sonikatsiyani sanoat miqyosida yanada mumkin va tejamkor qilish uchun juda muhimdir.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Caballero Galván, Ashley; Restrepo, Daissy;Ortiz-Sánchez, Mariana; Cardona, Carlos Ariel (2018): Analysis of Extraction Kinetics of Bioactive Compounds from Spent Coffee Grounds (Coffea arábica). Waste and Biomass Valorization 9, 2018.
- 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.
- 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.
- Ali Gholami, Fathollah Pourfayaz, Akbar Maleki (2021): Techno-economic assessment of biodiesel production from canola oil through ultrasonic cavitation. Energy Reports, Volume 7, 2021. 266-277.
- 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. Ultrasonics Sonochemistry 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.
Naeem, Marwa; Al-Sakkari, Eslam; Boffito, D; Rene, Eldon; Gadalla, Mamdouh; Ashour, Fatma (2023): Single-stage waste oil conversion into biodiesel via sonication over bio-based bifunctional catalyst: Optimization, preliminary techno-economic and environmental analysis. Fuel, 2023.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.