Ultratovushli reaktorlar yordamida UCO dan biodizel olish

Ishlatilgan oshpazlik moyi (UCO) barqaror biodizel ishlab chiqarish uchun eng jozibador xomashyolardan biriga aylandi. UCO ni biodizelga, yaʼni ishlatilgan oshpazlik moyining metil efiriga aylantirish chiqindilarni kamaytirishga yordam beradi, xomashyo xarajatlarini pasaytiradi va resurslarning qayta aylanishiga koʻproq asoslangan yoqilgʻi iqtisodiyotini qoʻllab-quvvatlaydi. Samarali qayta ishlash texnologiyasini izlayotgan biodizel ishlab chiqaruvchilar uchun Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari transesterifikatsiya va esterifikatsiya jarayonlarini jadallashtirishning kuchli yechimini taklif etadi.

Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari arzon moylar va yogʻlarning yuqori sifatli biodizelga aylanishini yaxshilash uchun keng qoʻllaniladi. Mikroskopik darajada jadal aralashtirishni hosil qilish orqali ultratovushli kavitatsiya kimyoviy reaksiyalarni tezlashtiradi, oʻzaro aralashmaydigan fazalar orasidagi massa almashinuvini yaxshilaydi va ishlab chiqaruvchilarga biodizelni tez, ishonchli hamda ishlab chiqarish koʻlamini oshirish mumkin boʻlgan usulda olishga yordam beradi.

UCOME – chiqindi moylardan olinadigan biodizel

UCOME ishlatilgan oshpazlik moyining metil efirini anglatadi. Bu chiqindi oshpazlik moylarini metanol bilan kimyoviy reaksiyaga kiritib, yogʻ kislotalarining metil efirlariga aylantirish orqali ishlab chiqariladigan biodizel yoqilgʻisidir. UCO qayta foydalaniladigan xomashyo boʻlgani uchun UCOME iqtisodiy va ekologik jihatdan ayniqsa jozibadordir.
Birlamchi oʻsimlik moylari bilan solishtirganda, UCO xarajatlar boʻyicha yaqqol afzalliklarni taklif etadi, biroq uni qayta ishlashda qiyinchiliklar ham mavjud. Ishlatilgan oshpazlik moyida koʻpincha quyidagi tarkibiy qismlar va tarkib xususiyatlari uchraydi:

• Erkin yogʻ kislotalari (FFA)
• Suv
• Oziq-ovqat qoldiqlari va ifloslantiruvchi moddalar
• Oksidlanish mahsulotlari
• Manbasi va foydalanish tarixiga qarab oʻzgaruvchan tarkib

Bu omillar jarayon samaradorligi va reaktorning ishlash samaradorligini ayniqsa muhim qiladi. Aynan shu jihatdan ultratovushli biodizel reaktorlari sezilarli afzalliklarni taklif etadi.

 

Ushbu videoqo‘llanmada ultratovushli biodizel reaktorlari biodizel ishlab chiqarishni qanday sezilarli darajada yaxshilashining ilmiy asoslari bilan tanishtiramiz. Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari biodizel ishlab chiqarish jarayonini takomillashtirishning samarali vositasi sifatida tan olingan. Ushbu qo‘llanmada ularning ishlash tamoyilini batafsil tushuntiramiz va istalgan ishlab chiqarish miqyosi uchun turli ultratovush tizimlarini ko‘rsatamiz. Biodizel ishlab chiqarish samaradorligini va iqtisodiy tejamkorligini oshiring hamda tezkor konversiya orqali ko‘proq yuqori sifatli biodizel oling. Shu bilan birga, ultratovushli biodizel reaktorlari chiqindi o‘simlik moylari yoki ovqat pishirishda ishlatilgan yog‘lar kabi past sifatli moylardan foydalanish imkonini beradi hamda metanol va katalizatorni tejashga yordam berib, ekologik toza va barqaror biodizel ishlab chiqarishga hissa qo‘shadi.

 

Ultratovushli biodizel reaktorlari UCO ning UCOME ga aylanishini qanday yaxshilaydi

Anʼanaviy biodizel ishlab chiqarishda moy, spirt va katalizatorni oʻzaro kontaktga keltirish uchun koʻpincha mexanik aralashtirish va issiqlikka tayaniladi. Moy va metanol yaxshi aralashmagani sababli odatiy reaktorlarda reaksiya tezligining pastligi, toʻliq boʻlmagan aylanish, kimyoviy moddalar sarfining yuqoriligi va reaktorda boʻlish vaqtining uzoqligi kabi muammolar yuzaga kelishi mumkin.
Hielscher ultratovushli reaktorlari suyuqlikda kavitatsiya hosil qilish uchun yuqori intensivlikdagi ultratovushdan foydalanadi. Kavitatsiya nihoyatda yuqori siljish kuchlariga ega mikroskopik aralashtirish zonalarini hosil qiladi. Bu metanolni moy fazasi ichida juda mayda tomchilarga boʻladi va reaksiya uchun fazalararo sirt maydonini ancha kengaytiradi.

Natijada muhim afzalliklarga ega, yuqori darajada jadallashtirilgan biodizel ishlab chiqarish jarayoni hosil boʻladi:

• Tezroq transesterifikatsiya va esterifikatsiya
• Yaxshilangan aylanish samaradorligi
• Metanol va katalizatordan yaxshiroq foydalanish
• Qisqartirilgan reaksiya vaqti
• Oqim liniyasida uzluksiz qayta ishlash imkoniyati
• Tajriba ishlab chiqarishidan sanoat ishlab chiqarishiga oson koʻlam oshirish

FFA miqdori yuqori boʻlgan UCO xomashyosi uchun ultratovush ayniqsa foydalidir, chunki u ham kislota katalizatorli esterifikatsiya, ham asos katalizatorli transesterifikatsiya bosqichlarini yaxshilaydi.

UCO dan biodizel olish: jarayonning umumiy koʻrinishi

Ishlatilgan oshpazlik moyini biodizelga aylantirish odatda bir necha jarayon bosqichini oʻz ichiga oladi. Xomashyo sifatiga qarab, Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlarini bir bosqichli yoki ikki bosqichli jarayon sxemalariga integratsiya qilish mumkin.

UCO dan biodizel olishning odatiy jarayoni quyidagilarni oʻz ichiga oladi:

• Ishlatilgan oshpazlik moyini yigʻish va saqlash
• Qattiq moddalar va oziq-ovqat zarrachalarini olib tashlash uchun filtrlash
• Namlik miqdorini kamaytirish uchun quritish yoki suvsizlantirish
• Zarur reaksiya yoʻlini aniqlash uchun FFA tahlili
• FFA miqdori yuqori boʻlganda erkin yogʻ kislotalarini esterifikatsiya qilish
• Metil efirlarini hosil qilish uchun metanol bilan transesterifikatsiya qilish
• Biodizel va glitserolni ajratish
• Biodizelni yuvish yoki quruq usulda tozalash
• Yoqilgʻi sifatiga qoʻyilgan talablarga erishish uchun yakuniy nozik tozalash

FFA miqdori yuqori boʻlganda, asosiy transesterifikatsiya bosqichidan oldin erkin yogʻ kislotalarini efirlarga aylantirish uchun koʻpincha dastlabki esterifikatsiya ishlovi qoʻllaniladi. Ultratovush bilan ishlov berish har ikkala bosqichni tezlashtirishi va korxonaning umumiy unumdorligini oshirishi mumkin. Ultratovush yordamida biodizel olishning ikki bosqichli jarayoni haqida batafsil oʻqing!

Nima uchun Hielscher ultratovushli reaktorlari UCOME biodizeli uchun yaxshi mos keladi

Hielscher ultratovushli reaktorlari suyuqliklarga sanoat miqyosida ishlov berish uchun loyihalashtirilgan boʻlib, reaksiya tezligi suyuqliklarning oʻzaro aralashishiga bogʻliq boʻlgan biodizel ishlab chiqarish jarayonlarida ayniqsa samaralidir. Faqat butun hajmni aralashtirishga tayanish oʻrniga, ultratovush aynan zarur joyda yuqori intensivlikdagi mahalliy energiyani hosil qiladi.
Bu ishlab chiqaruvchilarga bir qancha amaliy afzalliklarni beradi.

• Moy va metanolning aʼlo darajada aralashishi
  Biodizel ishlab chiqarishdagi asosiy cheklovlardan biri moy va metanolning oʻzaro yomon aralashishidir. Hielscher ultratovushli reaktorlari juda mayda dispersli emulsiya hosil qiladi, bu esa reaksiyaga kirishuvchi moddalar orasidagi kontaktni sezilarli darajada yaxshilaydi. Yaxshiroq kontakt reaksiya kinetikasining tezlashishi va aylanish darajasining yuqoriligini anglatadi.
• Qayta ishlash qiyin boʻlgan xomashyoda yuqori samaradorlik
  UCO bir xil tarkibli xomashyo emas. Undagi suv miqdori, FFA darajasi va ifloslanish miqdori partiyadan partiyaga oʻzgarishi mumkin. Hielscher reaktorlari reaksiya muhitini jadallashtirish orqali bu oʻzgarishlarning taʼsirini qoplashga yordam beradi va jarayonni yanada barqaror hamda moslashuvchan qiladi.
• Reaktorda boʻlish vaqtining qisqarishi
  Ultratovush esterifikatsiya va transesterifikatsiyani tezlashtirgani sababli ishlab chiqaruvchilar koʻpincha odatiy aralashtiriladigan tizimlarga qaraganda qisqaroq vaqt ichida maqsadli aylanish darajasiga erisha oladi. Bu zarur reaktor hajmini kamaytirishi va qayta ishlash unumdorligini oshirishi mumkin.
• Oqim liniyasida uzluksiz ishlash
  Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari uzluksiz qayta ishlash uchun ideal hisoblanadi. Oqim liniyasidagi reaktor konfiguratsiyalari takrorlanuvchan sifatga ega barqaror rejimdagi ishlab chiqarishni taʼminlaydi, bu esa tijoriy biodizel korxonalari uchun juda qimmatlidir.
• Koʻlamni oson oshirish
  Hielscher texnologiyasining muhim afzalligi koʻlamni chiziqli ravishda oshirishdir. Laboratoriya yoki tajriba sinovlarida belgilangan jarayon parametrlarini yirikroq ishlab chiqarish tizimlariga yanada oldindan bashorat qilinadigan tarzda oʻtkazish mumkin. Bu ishlab chiqish xavfini kamaytiradi va kengaytirishni rejalashtirishni soddalashtiradi.
• Sanoat sharoitidagi ishonchlilik
  Hielscher tizimlari ogʻir sanoat ish sharoitlari uchun loyihalashtirilgan. Biodizel ishlab chiqaruvchilar uchun bu reaktorning ishonchli ishlashi, takrorlanuvchan natijalar va avtomatlashtirilgan texnologik liniyalar bilan moslikni anglatadi.
• ASTM D6751 va EN 14214 talablariga muvofiq biodizel ishlab chiqarish
  Tijoriy biodizel ishlab chiqaruvchilar koʻpincha ASTM D6751 va EN 14214 kabi yoqilgʻi sifati talablariga erishishni maqsad qiladi. Bu standartlar efir miqdori, qovushqoqlik, chaqnash harorati, kislota soni, suv miqdori, oksidlanish barqarorligi, ifloslantiruvchi moddalar uchun chegaralar va glitserin miqdori kabi muhim xususiyatlarni belgilaydi.

 
Ultratovush yordamida ishlab chiqarilgan biodizel dizel ichki yonuv dvigatellarida qanday ishlashini oʻqing!

Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari ASTM D6751 va EN 14214 talablariga muvofiq yoqilgʻi sifatiga erishish uchun moʻljallangan biodizel ishlab chiqarish jarayonlarida qoʻllaniladi. 2020 yilda chop etilgan tadqiqotida Bastante-Saez va hamkasblari Hielscher ultratovushli reaktori yordamida kabob tayyorlashdan qolgan chiqindi yogʻlardan ishlab chiqarilgan biodizelda yogʻ kislotalarining metil efirlari (FAME) chiqimi yuqori boʻlganini koʻrsatdi. FAME koʻrsatkichlari (tovuq yogʻi uchun 97,42% w/w va mol–qoʻy yogʻi uchun 96,98) Yevropaning EN 14214 meʼyorida belgilangan eng past chegaradan (yaʼni kamida 96,5% w/w) yuqori boʻlgan.

 

 

Fermer xoʻjaliklari va elektr tarmogʻiga ulanmagan foydalanuvchilar uchun kichik koʻlamli biodizel ishlab chiqarish

Ayrim mamlakatlar yoki hududlarda kichik xususiy foydalanuvchilar uchun biodizelga oid meʼyoriy talablar cheklangan yoki ularning bajarilishi nazorat qilinmaydi. Fermerlar va uskunalar egalari traktorlarda, generatorlarda, isitkichlarda yoki dizel yoqilgʻisida ishlaydigan boshqa qishloq xoʻjaligi uskunalarida joyida foydalanish uchun ishlatilgan oshpazlik moyidan kichikroq miqdorlarda biodizel ishlab chiqarishi mumkin.
Bunday hollarda maqsad koʻpincha sertifikatlangan tijoriy savdo emas, balki yoqilgʻini amalda almashtirishdir. Ultratovushli biodizel reaktorlari bunday markazlashmagan ishlab chiqarish uchun ham jozibador boʻlishi mumkin, chunki ular quyidagilarni taklif etadi:

• Qisqa reaksiya vaqti
• Ixcham uskunalar yordamida samarali aylanish
• Tarkibi oʻzgaruvchan chiqindi moy xomashyosiga yaxshi moslik
• Katta aralashtirish baklariga bogʻliqlikning kamayishi
• Modulli qayta ishlash qurilmalarini yaratish imkoniyati

Shu bilan birga, belgilangan talablarga javob bermaydigan biodizel barcha dvigatellarga mos kelmasligi, mahalliy huquqiy talablarga javob bermasligi hamda saqlash, materiallar bilan moslik, chiqindi gazlar yoki dvigatel kafolati bilan bogʻliq muammolarni keltirib chiqarishi mumkinligini aniq aytish muhim. Biodizel standartlari mavjud boʻlgan joylarda yoqilgʻi meʼyoriy talablar amal qiladigan qoʻllanishlarda yoki yoʻl transport vositalarida ishlatilishidan oldin tegishli ravishda sinovdan oʻtkazilishi va ishlab chiqarilishi kerak.

 

 

UCO dan ultratovush yordamida biodizel ishlab chiqarishning iqtisodiy afzalliklari

Xomashyo narxi biodizel ishlab chiqarish iqtisodiyotidagi eng katta oʻzgaruvchan omillardan biridir. Ishlatilgan oshpazlik moyi odatda rafinatsiyalangan oʻsimlik moylariga qaraganda arzonroq boʻlgani uchun xarajatlarni sezilarli darajada tejash imkonini beradi. Biroq jarayon sekin, kimyoviy jihatdan samarasiz boʻlsa yoki xomashyo tarkibining oʻzgaruvchanligini hisobga ololmasa, bu tejam yoʻqqa chiqishi mumkin.
Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari reaksiya samaradorligi va korxona unumdorligini oshirish orqali rentabellikni saqlashga yordam beradi. Ehtimoliy iqtisodiy afzalliklar quyidagilarni oʻz ichiga oladi:

• Arzon UCO xomashyosidan yaxshiroq foydalanish
• Qayta ishlash unumdorligining oshishi
• Qisqartirilgan reaksiya vaqti
• Butun hajmni samarasiz aralashtirish holatlariga qaraganda aralashtirish uchun kamroq energiya talabi
• Jarayonning bir maromda kechishi yaxshilanishi
• Uzluksiz ishlab chiqarish liniyalariga osonroq integratsiya

Chiqindi moydan biodizel ishlab chiqarish koʻlamini oshirishni maqsad qilgan ishlab chiqaruvchilar uchun turli xomashyolardan foydalanish imkoniyati va jarayonni jadallashtirishning bu uygʻunligi juda qimmatli boʻlishi mumkin.

Hielscher ultratovushli reaktorlari yordamida UCO ni UCOME biodizeliga samarali aylantiring!

Ishlatilgan oshpazlik moyini UCOME ga aylantirish – barqarorlikni yaxshilash va xomashyo xarajatlarini pasaytirish bilan birga chiqindilardan qayta tiklanuvchi yoqilgʻi yaratishning oqilona yoʻlidir. UCO ni qayta ishlash koʻpincha birlamchi moylarga qaraganda qiyinroq boʻlgani uchun reaktor texnologiyasi samarali va ishonchli biodizel ishlab chiqarishga erishishda hal qiluvchi rol oʻynaydi.
Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari kavitatsiya taʼsiridagi aralashtirish va massa almashinuvi orqali moy hamda metanol orasidagi reaksiyani jadallashtiradi. Bu tezroq esterifikatsiya va transesterifikatsiyani, tarkibi oʻzgaruvchan UCO xomashyosini yaxshiroq qayta ishlashni va oqim liniyasida biodizel ishlab chiqarish koʻlamini oshirish imkoniyatini taʼminlaydi.
Tijoriy ishlab chiqaruvchilar uchun Hielscher ultratovushli tizimlari ASTM D6751 va EN 14214 talablariga javob beradigan yoqilgʻi ishlab chiqarishga moʻljallangan biodizel jarayonlarida qoʻllaniladi. Biodizelga oid meʼyoriy talablar mavjud boʻlmagan mamlakatlardagi fermerlar va kichik foydalanuvchilar uchun ultratovushli reaktorlar mahalliy uskunalarda foydalanish maqsadida kichikroq miqdorlarda biodizelni ixcham qurilmalarda ishlab chiqarishni ham qoʻllab-quvvatlashi mumkin; bunda belgilangan talablarga javob bermaydigan yoqilgʻidan ehtiyotkorlik bilan, mahalliy talablar va dvigatel bilan moslikni hisobga olgan holda foydalanish kerakligi eʼtiborga olinishi lozim.
Agar maqsadingiz UCO dan UCOME ni samarali ishlab chiqarish boʻlsa, Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlari zamonaviy biodizel ishlab chiqarish uchun kuchli va koʻlamini oshirish mumkin boʻlgan texnologik platformani taklif etadi.

Quyidagi jadval Hielscher ultratovushli biodizel reaktorlarining taxminiy qayta ishlash quvvati haqida tasavvur beradi:

Hajmiy oqim tezligi	Quvvat
20 – 100L/hr	1kW
80 – 400L/hr	4x1kW
0,3 – 1,5m³/hr	4x4kW
2 – 10m³/hr	6x16kW
20 – 100m³/hr	62x16kW

Nima uchun Hielscher biodizel ishlab chiqaruvchilar uchun kuchli tanlov hisoblanadi?

Hielscher haqiqiy texnologik jarayonlarda qoʻllash uchun moʻljallangan sanoat ultratovush texnologiyasi bilan tanilgan. Biodizel ishlab chiqarishda Hielscher ultratovushli reaktorlari UCO aylanishini jadallashtirish, metanol va moyning aralashishini yaxshilash hamda chiqindi moylar va yogʻlardan biodizelni samarali ishlab chiqarishni qoʻllab-quvvatlash uchun amaliy yoʻlni taqdim etadi.

Ishlab chiqaruvchilar Hielscher ni tanlashining asosiy sabablari quyidagilardan iborat:

• Ultratovush sohasidagi amalda tasdiqlangan tajriba
• Biodizelni uzluksiz qayta ishlash uchun oqim liniyasidagi reaktor konstruksiyalari
• Esterifikatsiya va transesterifikatsiyaga moslik
• Laboratoriyadan ishlab chiqarishgacha koʻlamni oshirishning ishonchli yoʻli
• Sanoat muhiti uchun mustahkam uskunalar
• Ishlatilgan oshpazlik moyi kabi qayta ishlash qiyin boʻlgan xomashyoga samarali ishlov berish

Loyihalash, ishlab chiqarish va maslahat berish – Germaniyada yaratilgan sifat

Hielscher ultratovush qurilmalari eng yuqori sifat va loyihalash standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va oson boshqarish ultratovush qurilmalarimizni sanoat korxonalariga muammosiz integratsiya qilish imkonini beradi. Hielscher ultratovush qurilmalari ogʻir sharoitlar va yuqori talablar qoʻyiladigan muhitlarda oson ishlaydi.

Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya boʻlib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanish qulayligini oʻzida mujassam etgan yuqori samarali ultratovush qurilmalariga alohida eʼtibor qaratadi. Albatta, Hielscher ultratovush qurilmalari CE talablariga muvofiq boʻlib, UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.

---

---

Adabiyotlar / Manbalar

• J. Sáez-Bastante, M. Carmona-Cabello, S. Pinzi, M.P. Dorado (2020): Recycling of kebab restoration grease for bioenergy production through acoustic cavitation. Renewable Energy, Volume 155, 2020. 1147-1155.
• M. Maghami, S.M. Sadrameli, B. Ghobadian (2015): Production of biodiesel from fishmeal plant waste oil using ultrasonic and conventional methods. Applied Thermal Engineering, Volume 75,
  2015. 575-579.
• Veera Gnaneswar Gude, Georgene Elizabeth Grant (2013): Biodiesel from waste cooking oils via direct sonication. Applied Energy, Volume 109, 2013. 135-144.
• Medeiros, Eliane; Vieira, Bruno; Pereira, Cláudio; Nadaleti, Willian; Quadro, Maurizio; Andreazza, Robson (2019): Production of biodiesel using oil obtained from fish processing residue by conventional methods assisted by ultrasonic waves: Heating and stirring. Renewable Energy 2019.
• 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.
• Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).