Biodizel ishlab chiqarish uchun ultratovushli reaktorlar
Ultrasonik reaktorlar biodizelni konversiyalash jarayonining kimyoviy reaksiya kinetikasini yaxshilaydi. Bu tezroq transesterifikatsiyaga, yuqori konversiya hosiliga olib keladi va ortiqcha metanol va katalizatorni tejaydi. Hielscher har qanday miqyosda biodizel ishlab chiqarish uchun ultratovushli aralashtirish reaktorlarini ishlab chiqaradi. Ultrasonik reaktorlar ixcham, o'rnatish oson va juda samarali.
Biodizel ishlab chiqarish quvvat ultratovush yordamida ortdi va tezlashdi
Biodizel - bu o'simlik moylari, hayvonlarning yog'lari yoki chiqindi yog'laridan tayyorlangan qayta tiklanadigan va toza yonadigan yoqilg'i. U triglitseridlarni alkogol va katalizator yordamida yog 'kislotasi metil efirlariga (FAME) aylantirishni o'z ichiga olgan transesterifikatsiya reaktsiyasi orqali ishlab chiqarilishi mumkin. Transesterifikatsiya reaktsiyasini tezlashtirish usullaridan biri reaktivlarni aralashtirish va massa o'tkazishni kuchaytirishi mumkin bo'lgan, shuningdek, yog 'tomchilarining sinishi va katalizatorning tarqalishiga yordam beradigan ultratovush to'lqinlaridan foydalanishdir.
Sonotrod sifatida ham tanilgan zond tipidagi ultratovush apparati titan tayog'ini tebranish orqali yuqori chastotali tovush to'lqinlarini (odatda 20 kHz dan 30 kHz oralig'ida) hosil qiluvchi qurilma. Ultrasonik to'lqinlar suyuqlik bo'ylab tarqalib, yuqori bosimli va past bosimli zonalarni hosil qiladi, bu esa kavitatsiya pufakchalarining tez shakllanishiga va qulashiga olib keladi. Pufakchalarning qulashi kuchli mahalliy isitish va sovutish, yuqori kesish kuchlari va zarba to'lqinlarini keltirib chiqaradi, bu esa transesterifikatsiya jarayonining reaktsiya tezligini va samaradorligini oshirishi mumkin.
Ultrasonikator UIP16000hdT 32 MMGY biodizelni qayta ishlashga qodir.
Ultrasonik biodizel ishlab chiqarishning afzalliklari
Biodizel sintezi uchun zond tipidagi ultrasonikatordan foydalanishning afzalliklari quyidagilardan iborat:
- Tezroq reaktsiya tezligi: Ultrasonik to'lqinlar reaktivlarning massa o'tkazuvchanligini oshirishi va transesterifikatsiya reaktsiyasini tezlashtirishi, reaksiya vaqtini qisqartirishi va biodizelning rentabelligini oshirishi mumkin.
- Yuqori hosil va tozalik: Ultratovushli biodizel jarayoni katalizatorning tarqalishini va reaksiya aralashmasining bir xilligini yaxshilaydi, bu esa biodizelning yuqori hosildorligi va sofligiga olib keladi.
- Arzon xom ashyo: Ultrasonik vositalardan foydalanib, siz eng past sifatli xom ashyolardan foydalanishingiz mumkin – masalan, chiqindi pishirish moylari, chiqindi hayvon yog'lari va yeyilmaydigan yog'lar – va uni yuqori sifatli biodizelga aylantiring. Ko'proq o'qish!
- Kam energiya iste'moli: Ultrasonikatsiyadan foydalanish reaktsiya aralashmasini aralashtirish va isitish uchun zarur bo'lgan energiyani, shuningdek, zarur bo'lgan katalizator miqdorini kamaytiradi, bu esa yanada barqaror va iqtisodiy jihatdan samarali jarayonga olib keladi. Ko'proq o'qish!
- Moslashuvchanlik va miqyoslilik: Hielscher prob tipidagi ultrasonikatorlar va reaktorlar biodizelning kichik va keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin va mavjud ishlab chiqarish jarayonlariga osongina integratsiya qilinishi mumkin.
Xulosa qilib aytganda, biodizel sintezi uchun Hielscher ultrasonikatorlari va ultratovush reaktorlaridan foydalanish reaktsiya tezligi, rentabellik, tozalik, energiya iste'moli va miqyosi jihatidan sezilarli foyda keltiradi, bu esa uni qayta tiklanadigan yoqilg'ini barqaror ishlab chiqarish uchun foydali texnologiyaga aylantiradi.
Ultrasonik biodizel reaktorlari xarajatlarni kamaytiradi va biodizel rentabelligini oshiradi
Ortiqcha metanol va katalizator biodizel ishlab chiqarishda muhim xarajat omillari hisoblanadi. Hielscher ultratovush reaktorlari metanolni xom ashyo bilan aralashtirish uchun intensiv kavitatsion kesishdan foydalanadi. Bu sizga ancha kichikroq metanol tomchilarini beradi, natijada metanol va katalizatordan foydalanish yaxshilanadi. Shuning uchun kamroq ortiqcha metanol va kamroq katalizator talab qilinadi. Bunga qo'shimcha ravishda, kavitatsiya reaktsiya kinetikasiga ta'sir qiladi, bu esa tezroq va to'liq transesterifikatsiyaga olib keladi.
Ultrasonik esterifikatsiya - bu dastlabki ishlov berish bosqichi bo'lib, u FFAlarda yuqori bo'lgan past navli xom ashyoni esterlarga aylantirdi. Ultrasonik transesterifikatsiyaning 2-bosqichida triglitseridlar biodizelga (FAME) aylanadi.
Kichik va o'rta miqyosdagi ultratovushli biodizel reaktorlari
9 tonna/soat (2900 gallon/soat) gacha bo'lgan kichik va o'rta o'lchamdagi biodizel ishlab chiqarish tizimlari uchun Hielscher sizga UIP500hdT (500 vatt), UIP1000hdT (1000 vatt), UIP1500hdT (1500 vatt) yoki UIP2000hd (UIP2000hd) ni taklif qiladi. Ushbu to'rtta ultratovushli inline reaktor juda ixcham, integratsiya qilish yoki qayta o'rnatish oson. Ular og'ir sharoitlarda og'ir yuklarda ishlash uchun qurilgan. Quyida bir qator ishlab chiqarish stavkalari uchun tavsiya etilgan reaktor sozlamalarini topasiz.
|
tonna/soat
|
gallon/soat
|
|
|---|---|---|
| 1x UIP500hdT |
0,25 dan 0,5 gacha
|
80 dan 160 gacha
|
| 1x UIP1000hdT |
0,5 dan 1,0 gacha
|
160 dan 320 gacha
|
| 1x UIP1500hdT |
0,75 dan 1,5 gacha
|
240 dan 480 gacha
|
| 1x UIP2000hdT |
1,0 dan 2,0 gacha
|
320 dan 640 gacha
|
| 2x UIP1500hdT |
1,5 dan 3,0 gacha
|
480 dan 960 gacha
|
| 2x UIP2000hdT |
2,0 dan 4,0 gacha
|
640 dan 1280 gacha
|
| 4x UIP1500hdT |
3,0 dan 6,0 gacha
|
960-1920 yillar
|
| 4x UIP2000hdT |
4 dan 8 gacha
|
1280 dan 2560 gacha
|
To'liq miqyosli sanoat ultratovushli biodizel reaktorlari
_p0500.jpg)
Sanoat biodizel ishlab chiqarish zavodlari uchun Hielscher UIP4000hdT (4000 vatt), UIP6000hdT (6000 vatt), UIP10000hdT (10000 vatt) va UIP16000hdT (16000 vatt) ni taklif qiladi. Inline reaktorli ushbu ultratovushli gomogenizatorlar yuqori oqim tezligida biodizelni uzluksiz ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Barcha to'rtta ultratovushli gomogenizator zanglamaydigan po'latdan yasalgan shkaflarda mavjud. Vertikal o'rnatish o'rnatish yoki qayta jihozlash uchun minimal qavat maydonini talab qiladi. Quyida odatiy sanoat qayta ishlash stavkalari uchun tavsiya etilgan sozlamalarni topasiz.
|
tonna/soat
|
gallon/soat
|
|
|---|---|---|
| 3x UIP4000hdT |
6,0 dan 12,0 gacha
|
1920 dan 3840 gacha
|
| 5x UIP4000hdT |
10,0 dan 20,0 gacha
|
3200 dan 6400 gacha
|
| 3x UIP10000hdT |
15,0 dan 30,0 gacha
|
4800 dan 9600 gacha
|
| 3x UIP16000hdT |
24,0 dan 48,0 gacha
|
7680 dan 15360 gacha
|
| 5x UIP16000hdT |
40,0 dan 80,0 gacha
|
12800 dan 25600 gacha
|
Yog 'va metanolni inline ultratovush aralashtirish
Ultrasonik aralashtirish reaktorlari tank qo'zg'atuvchilari va boshqa dinamik kesish mikserlarini almashtiradi. Umuman olganda, ultratovushli biodizel reaktorlari ikkita ozuqa oqimini aralashtirish uchun o'rnatiladi: neft va metanol (katalizator bilan). Buning uchun ultratovushli inline reaktor orqali xom oldindan aralash pompalanadi, bu erda ultratovushli kavitatsiya 2-10 soniya ichida ikkala reagentni aralashtiradi va emulsiya qiladi. Bu ichki aralashtirish jarayoni. Aralash oqim xujayrasi reaktoridan chiqqanda, glitserin tortishish kuchi bilan 60 daqiqadan kamroq vaqt ichida ajralib chiqadi. Shu bilan bir qatorda, reaktsiya vaqtidan bir necha daqiqa o'tgach, soniklangan aralashmani santrifüjga berishingiz mumkin. Inline aralashtirish an'anaviy partiyalarni qayta ishlashga nisbatan ishlatiladigan tanklar soni va hajmini kamaytiradi. Bu kapitaldan foydalanishni yaxshilaydi.
Ultrasonik esterifikatsiya va transesterifikatsiya ommaviy yoki doimiy inline jarayon sifatida bajarilishi mumkin. Diagrammada biodizel (FAME) transesterfikatsiyasi uchun ultratovushli inline jarayoni ko'rsatilgan.
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Tegishli ma'lumotlar
- Neftni biodizelga ultratovush transesterifikatsiyasi
- Ultrasonikatsiyaning biodizelni qayta ishlash samaradorligiga ta'siri
- Kichik o'lchamdagi doimiy biodizel jarayonida ultratovushli reaktorlardan foydalanish – Graham Towerton (2007)
- Ultrasonication yordamida yosunlardan biodizel
- Biodizel ishlab chiqarish texnologiyasi
- Biodizel tahlil usullari
- Aqlsiz’ Biodizel ishlab chiqarish usuli
- Biodizel ishlab chiqarish uchun tanklar va nasoslar uchun etkazib beruvchilar ro'yxati
Adabiyot / Adabiyotlar
- 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. 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: Ultrasonic Mixing for Biodiesel Production
tez-tez so'raladigan savollar
Biodizel ishlab chiqarish uchun qanday xom ashyolardan foydalanish mumkin?
Biodizel ishlab chiqarish uchun xom ashyolarga tozalangan o'simlik moylari, yeyilmaydigan moylar, chiqindi o'simlik moylari, chiqindi pishirish moylari, ishlatilgan qovurish yog'lari, hayvon yog'lari, masalan, yog' yog'i va ayrim baliq moylari kiradi, agar ularning triglitseridlari yoki erkin yog 'kislotalari biodizel efirlariga aylantirilishi mumkin bo'lsa. Sonikatsiya aralashmas yog' va spirt fazalari orasidagi aralashuvni kuchaytirish orqali yordam beradi, bu hatto past navli va o'zgaruvchan xom ashyolarni ham samarali transesterifikatsiya uchun ko'proq moslashtiradi.
Biodizel transesterifikatsiyasi uchun yomon xom ashyodan foydalanishning qanday qiyinchiliklari mavjud?
Biodizel transesterifikatsiyasida yomon xom ashyolarning asosiy muammolari o'zgaruvchan tarkib, ifloslanish, suv miqdori, parchalangan lipidlar, yuqori yopishqoqlik va qiyinroq fazaviy xatti-harakatlardir, bularning barchasi konversiya samaradorligini pasaytirishi, sovun hosil bo'lishini rag'batlantirishi va biodizel-glitserin ajralishini sekinlashtirishi mumkin. Sonikatsiya kavitatsiya orqali issiqlik va massa uzatishni yaxshilash va qiyin xom ashyo tizimlarida reaksiya kinetikasini tezlashtirish orqali ushbu cheklovlarni bartaraf etishga yordam beradi. Ultrasonik tebranishning sifatsiz xom ashyoni yuqori sifatli biodizelga transesterifikatsiyasiga qanday ijobiy ta'sir ko'rsatishini bilib oling!
Biodizelni qayta ishlashda xarajatlarni keltirib chiqaradigan omillar qanday?
Biodizelni qayta ishlashning asosiy xarajatlar omillari xom ashyo narxi, metanol va katalizator iste'moli, energiya talabi, reaksiya vaqti, ajratish va tozalash ishlari va zavodning umumiy o'tkazuvchanligi bo'lib, xom ashyo odatda eng katta xarajat komponenti hisoblanadi. Sonikatsiya reaksiya vaqtini qisqartirish, konversiyani yaxshilash va fazalarni ajratishni tezlashtirish orqali qayta ishlash narxini pasaytirishga yordam beradi, bu esa energiya sarfini kamaytiradi va o'tkazuvchanlikni oshiradi. Ultratovush reaktorlari yordamida tejamkor va energiya tejaydigan biodizel ishlab chiqarish haqida ko'proq o'qing!
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.