Ultrasonik jarayonni kuchaytirish orqali samarali biorefineriyalar
Ultrasonikatsiya biorefineriyalarda turli jarayonlarga qo'llaniladigan jarayonni kuchaytiruvchi texnikadir. Ultrasonik davolashdan sezilarli foyda keltiradigan odatiy jarayonlar - bu ekstraktsiya, sekin heterojen reaktsiyalar, shuningdek, intensiv aralashtirish, homogenizatsiya va dispersiyani o'z ichiga olgan boshqa ilovalar. Ultrasonikatsiya jarayonlar va reaktsiyalarni tezlashtiradi va ularni yanada samarali qiladi. Ultrasonik targ'ib qilingan jarayonlarning natijalari yuqori rentabellik / chiqish va yuqori konversiya tezligidir.
Bioqayta ishlash zavodlari nima?
Biorefinery biomassani qayta ishlash jarayonlarini va biomassa xom ashyosidan yoqilg'i, energiya va boshqa foydali mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun qayta ishlash uskunalarini birlashtirgan ishlab chiqarish ob'ektidir. Bioqayta ishlash zavodlarida qayta ishlangan odatiy biomassaga qishloq xo'jaligi chiqindilari va qo'shimcha mahsulotlar kabi xom ashyo kiradi, ular turli qo'shimcha qiymatga ega, bio-asosli mahsulotlarga, masalan, oziq-ovqat, ozuqa, kimyoviy moddalar, bioenergiya (biologik yoqilg'i, quvvat va/yoki issiqlik) aylanadi. ). Biorefinerning ishlab chiqarish jarayonlari barqaror va atrof-muhitga zarar etkazmaslik uchun mo'ljallangan. An'anaviy neftni qayta ishlash zavodlariga o'xshab, bioqayta ishlash zavodlari dastlabki xom ashyoni (biomasa) qo'shimcha qiymatli mahsulotlarga aylantirilishi mumkin bo'lgan bir nechta oraliq mahsulotlarga (uglevodlar, oqsillar, triglitseridlar) fraktsiyalash orqali bir nechta kimyoviy moddalar bilan ta'minlashi mumkin. Bioqayta ishlash zavodlarining asosiy xususiyati foydasiz biomassani qimmatbaho materiallarga aylantirish orqali qishloq xo'jaligi, shahar va sanoat chiqindilari kabi chiqindilarni valorizatsiya qilish va qayta ishlash / qayta ishlashdir.
Ultrasonik intensivlashtirilgan biorefineriyalar
Ultrasonikatsiyani integratsiyalashgan holda, qazib olish, hazm qilish, parchalanish, transesterifikatsiya kabi ko'plab jarayonlar sezilarli darajada samaraliroq bo'lishi mumkin. Biorefineriyada ultratovushli jarayonni kuchaytirish, asosan, hosildorlikni oshirish, jarayonlarni vaqt va energiyani tejamkor qilish va yakuniy mahsulotning tozaligi va sifatini oshirishga qaratilgan. Ultrasonikatsiya turli xil biorefinery jarayonlariga hissa qo'shishi mumkin.
Qimmatbaho birikmalarni chiqarish va izolyatsiya qilish uchun yashil biomassaning ultratovushli ekstraktsiyasi va gomogenizatsiyasi
Sonication qanday ishlaydi? – Ultratovushning ishlash printsipi
Yuqori samarali ultratovushli ishlov berish uchun yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush ultratovush generatori tomonidan ishlab chiqariladi va ultratovushli zond orqali uzatiladi (suyuqlikka sonotrode. Yuqori quvvatli ultratovush 16-30 kHz oralig'ida ultratovush hisoblanadi. Ultratovush. prob kengayadi va qisqaradi, masalan, 20 kHz chastotada, shu bilan mos ravishda 20 000 uzatadi muhitga soniyada tebranishlar ultratovush to'lqinlari suyuqlik bo'ylab harakat qilganda, o'zgaruvchan yuqori bosim (siqish) / past bosim (kamdan-kam uchraydigan yoki kengayish) davrlari siqilish paytida bir necha bosim davrlarida o'sib chiqadigan bo'shliqlarni hosil qiladi suyuqlik va pufakchalar fazasida bosim ijobiy bo'ladi, kamdan-kam uchraydigan faza esa vakuum (salbiy bosim) hosil qiladi. siqish-kengayish davrlarida suyuqlikdagi bo'shliqlar ko'proq energiyani o'zlashtira olmaydigan o'lchamga yetguncha o'sadi, bu bo'shliqlarning portlashi natijasida turli xil energiya effektlari paydo bo'ladi akustik / ultratovushli kavitatsiya hodisasi. Akustik kavitatsiya suyuqliklarga, qattiq/suyuq tizimlarga, shuningdek, gaz/suyuq tizimlarga ta'sir qiluvchi ko'p qirrali yuqori energetik effektlar bilan tavsiflanadi. Energiya zich zonasi yoki kavitatsion zona issiq nuqta zonasi deb nomlanadi, bu ultratovush tekshiruvi yaqinida eng energiya zich bo'lib, sonotroddan masofa ortib borishi bilan kamayadi. Chapdagi rasmda suvdagi 1 kVt ultratovushli zondda kuchli kavitatsiya ko'rsatilgan. Ultrasonik kavitatsiyaning asosiy xarakteristikalari mahalliy darajada yuzaga keladigan juda yuqori harorat va bosimlarni va tegishli farqlarni, turbulentliklarni va suyuqlik oqimini o'z ichiga oladi. Ultrasonik issiq nuqtalarda ultratovushli bo'shliqlarning portlashi paytida 5000 Kelvingacha bo'lgan harorat, 200 atmosferagacha bosim va 1000 km/soatgacha bo'lgan suyuqlik oqimlarini o'lchash mumkin. Ushbu ajoyib energiya talab qiladigan sharoitlar biomassa va kimyoviy tizimlarni turli yo'llar bilan kuchaytiradigan sonomexanik va sonokimyoviy ta'sirlarga yordam beradi.
Ultarsonikatsiyaning biomassaga asosiy ta'siri quyidagi ta'sirlardan kelib chiqadi:
- Yuqori kesish: Ultrasonik yuqori kesish kuchlari suyuqlik va qattiq suyuqlik tizimlarini buzadi, bu esa qizg'in qo'zg'alish, homogenizatsiya va massa uzatishni keltirib chiqaradi.
- Ta'sir: Ultrasonik kavitatsiya natijasida hosil bo'lgan suyuqlik oqimlari va oqim suyuqlikdagi qattiq moddalarni tezlashtiradi, bu esa keyinchalik zarralar orasidagi to'qnashuvga olib keladi. Zarrachalar juda yuqori tezlikda to'qnashganda, ular eroziyalanadi, parchalanadi va maydalanadi va mayda, ko'pincha nano o'lchamlarga qadar tarqaladi. O'simlik to'qimasi va bio-chiqindi kabi biologik moddalar uchun yuqori tezlikdagi suyuqlik oqimlari va o'zgaruvchan bosim davrlari hujayra devorlarini buzadi va hujayra ichidagi materialni chiqaradi. Bu bioaktiv birikmalarning yuqori samarali ekstraktsiyasiga va biomassaning bir hil aralashishiga olib keladi.
- Ajitasyon: Ultrasonikatsiya kuchli turbulentliklarni, kesish kuchlarini va suyuqlik yoki ataladagi mikro-harakatni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, sonikatsiya har doim massa uzatishni kuchaytiradi va shu bilan reaktsiyalar va jarayonlarni tezlashtiradi.
Yuqori samarali ultratovush - bu ko'plab sohalarda qo'llaniladigan jarayonni kuchaytiruvchi texnikadir. Ultrasonikatsiya suyuqlik va shlamlarni aralashtirish va homogenlashtirish, massa o'tkazishni rag'batlantirish, birikmalarni ajratib olish va / yoki kimyoviy reaktsiyalarni boshlash uchun qayta ishlash uchun ishlatiladi.
Biorefineriyalarda ultratovushning keng tarqalgan qo'llanilishi:
- bioetanol ishlab chiqarish
- biomassadan qimmatli birikmalarni (masalan, oqsillar, pektinlar, kraxmallar va boshqalar) olish.
- sarflangan o'simlik moylari va hayvon yog'laridan biodizel sintezi
- Yosun yog'idan olingan biodizel
- lignotsellyuloza bilan davolash
- kraxmal modifikatsiyasi
UIP4000hdT – 4 kVt quvvatga ega ultratovushli tizim bulamazlarning doimiy sonikatsiyasi uchun
Biorefineriyalar uchun yuqori samarali ultratovushli protsessorlar
Hielscher Ultrasonic gomogenizatsiya, aralashtirish, hujayra buzilishi, parchalanish, ekstraktsiya, dispersiya, gazsizlantirish va kimyoviy reaktsiyalarni boshlash kabi yuqori samarali dastur uchun yuqori kesish ultratovushli mikserlarni ishlab chiqaradi va tarqatadi. Ultrasonik reaktorlar turli jarayonlarning samaradorligini, rentabelligini va konversiya tezligini oshirish uchun butun dunyo bo'ylab biorefinerlarda amalga oshiriladi.
Biorefinery jarayonlari uchun yuqori samarali ultratovush uskunalari dastgoh, uchuvchi va sanoat o'rnatish uchun tayyor. Ekstraksiya, parchalanish, eritish, massa uzatishni takomillashtirish, homogenlash va deaeratsiya kabi ultratovush ilovalari allaqachon o'rnatilgan jarayonlar bo'lganligi sababli, birinchi sinovlardan o'tish, optimallashtirish sizning maxsus jarayon talablariga va to'liq sanoat ultratovushli ajratish va / yoki yuvish tizimini o'rnatish. tez va oddiy.
Hielscher Ultrasonics har qanday hajm va quvvatda yuqori samarali ultrasonikatorlarni taqdim etadi. UIP16000 (16kVt) bilan Hielscher butun dunyo bo'ylab eng kuchli ultratovushli protsessorni ishlab chiqaradi. UIP16000 va boshqa barcha sanoat ultratovush tizimlari kerakli ishlov berish quvvatiga osongina klaster bo'lishi mumkin. Barcha Hielscher ultrasonikatorlari to'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlash uchun qurilgan.
Har qanday hajm uchun ultratovushli zondlar va Sono-reaktorlar
Hielscher Ultrasonics mahsulot assortimenti ultratovushli protsessorlarning to'liq spektrini o'z ichiga oladi, ixcham laboratoriya ultrasonikatorlaridan stol usti va uchuvchi tizimlar orqali soatiga yuk mashinalarini qayta ishlash quvvatiga ega to'liq sanoat ultratovushli protsessorlargacha. To'liq mahsulot assortimenti sizga dasturingiz, texnologik quvvatingiz va ishlab chiqarish maqsadlaringiz uchun eng mos ultratovush uskunasini taklif qilish imkonini beradi.
Optimal natijalar uchun aniq boshqariladigan amplitudalar
Barcha Hielscher ultratovushli protsessorlari aniq boshqariladigan va shu bilan R.dagi ishonchli ish otlari&D va ishlab chiqarish. Amplituda sonokimyoviy va sonomexanik reaktsiyalarning samaradorligi va samaradorligiga ta'sir qiluvchi muhim jarayon parametrlaridan biridir. Barcha Hielscher ultratovush’ protsessorlar amplitudani aniq belgilash imkonini beradi. Sonotrodlar va kuchaytiruvchi shoxlar amplitudani yanada kengroq diapazonda o'zgartirishga imkon beruvchi aksessuarlardir. Hielscherning sanoat ultratovushli protsessorlari juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi va talab qilinadigan ilovalar uchun zarur bo'lgan ultratovush intensivligini ta'minlashi mumkin. 200 mikrongacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ishda osongina uzluksiz ishlashi mumkin.
Aniq amplituda sozlamalari va ultratovush jarayoni parametrlarini aqlli dasturiy ta'minot orqali doimiy monitoring qilish sizga biomassani eng samarali ultratovush sharoitlarida qayta ishlash imkoniyatini beradi. Biomassani eng samarali qayta ishlash uchun optimal sonikatsiya!
Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda 24/7 ishlash imkonini beradi. Bu Hielscherning ultratovush uskunasini biorefining jarayoni talablariga javob beradigan ishonchli ish vositasiga aylantiradi.
Eng yuqori sifat – Germaniyada ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan
Oilaviy va oilaviy biznes sifatida Hielscher ultratovushli protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlariga ustunlik beradi. Barcha ultratovush apparatlari Germaniyaning Berlin yaqinidagi Teltow shahridagi shtab-kvartiramizda ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va sinchkovlik bilan sinovdan o'tgan. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi va ishonchliligi uni ishlab chiqarishda ish otiga aylantiradi. To'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlashi Hielscherning yuqori samarali ultratovushli zondlari va reaktorlarining tabiiy xususiyatidir. Bizning malakali jamoamiz sizga jarayonni bilish, o'qitish va qo'llab-quvvatlashda yordam berishga tayyor.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 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 |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
Adabiyot / Adabiyotlar
- García, A., González Alriols, M., Wukovits, W. et al. (2014): Assessment of biorefinery process intensification by ultrasound technology. Clean Techn Environ Policy 16, 1403–1410 (2014).
- Velmuruga, Rajendran; Muthukumar, Karuppan (2011): Utilization of sugarcane bagasse for bioethanol production: Sono-assisted acid hydrolysis approach. Bioresource Technology Vol. 102, Issue 14; 2011. 7119-7123.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.