Lò phản ứng siêu âm cải thiện động học phản ứng hóa học của quá trình chuyển đổi diesel sinh học. Điều này dẫn đến quá trình transester hóa nhanh hơn, năng suất chuyển đổi cao hơn và tiết kiệm metanol và chất xúc tác dư thừa. Hielscher làm cho lò phản ứng trộn siêu âm để sản xuất dầu diesel sinh học ở mọi quy mô. Các lò phản ứng siêu âm nhỏ gọn, dễ lắp đặt và rất hiệu quả.

Sản xuất diesel sinh học tăng và tăng tốc với siêu âm điện

Dầu diesel sinh học là nhiên liệu tái tạo và đốt sạch được làm từ dầu thực vật, mỡ động vật hoặc dầu ăn thải. Nó có thể được sản xuất thông qua phản ứng transester hóa, bao gồm việc chuyển đổi triglyceride thành este methyl axit béo (FAMEs) bằng cách sử dụng rượu và chất xúc tác. Một cách để tăng tốc phản ứng transester hóa là sử dụng sóng siêu âm, có thể tăng cường sự trộn lẫn và truyền khối lượng của các chất phản ứng, cũng như thúc đẩy sự vỡ của các giọt dầu và sự phân tán của chất xúc tác.
Một ultrasonicator loại thăm dò, còn được gọi là sonotrode, là một thiết bị tạo ra sóng âm thanh tần số cao (thường trong phạm vi 20 kHz đến 30 kHz) bằng cách rung một thanh titan. Các sóng siêu âm truyền qua chất lỏng và tạo ra các vùng áp suất cao và áp suất thấp, khiến bong bóng xâm thực hình thành và sụp đổ nhanh chóng. Sự sụp đổ của bong bóng tạo ra sự nóng lên và làm mát cục bộ dữ dội, lực cắt cao và sóng xung kích, có thể làm tăng tốc độ phản ứng và hiệu quả của quá trình transester hóa.

 

 

Ưu điểm của sản xuất diesel sinh học siêu âm

Những lợi thế của việc sử dụng một ultrasonicator loại thăm dò để tổng hợp diesel sinh học bao gồm:

1. Tốc độ phản ứng nhanh hơn: Các sóng siêu âm có thể làm tăng sự chuyển giao khối lượng của các chất phản ứng và đẩy nhanh phản ứng transester hóa, giảm thời gian phản ứng và tăng năng suất của dầu diesel sinh học.
2. Năng suất và độ tinh khiết cao hơn: Quá trình diesel sinh học siêu âm cải thiện sự phân tán của chất xúc tác và tính đồng nhất của hỗn hợp phản ứng, dẫn đến năng suất và độ tinh khiết cao hơn của dầu diesel sinh học. Sử dụng siêu âm, bạn có thể sử dụng chất lượng nguyên liệu thấp nhất như dầu ăn thải và biến nó thành dầu diesel sinh học chất lượng cao.
3. Tiêu thụ năng lượng thấp hơn: Việc sử dụng ultrasonication làm giảm năng lượng cần thiết để trộn và làm nóng hỗn hợp phản ứng, cũng như lượng chất xúc tác cần thiết, dẫn đến một quá trình bền vững và hiệu quả hơn về chi phí.
4. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng: Hielscher thăm dò loại ultrasonicators và lò phản ứng có thể được sử dụng cho cả quy mô nhỏ và quy mô lớn sản xuất dầu diesel sinh học, và có thể dễ dàng tích hợp vào các quy trình sản xuất hiện có.

Tóm lại, điều này có nghĩa là việc sử dụng máy siêu âm Hielscher và lò phản ứng siêu âm để tổng hợp diesel sinh học mang lại lợi ích đáng kể về tốc độ phản ứng, năng suất, độ tinh khiết, tiêu thụ năng lượng và khả năng mở rộng, làm cho nó trở thành một công nghệ có lợi nhuận để sản xuất bền vững nhiên liệu tái tạo.

Lò phản ứng diesel sinh học siêu âm giảm chi phí và tăng năng suất diesel sinh học

Methanol dư thừa và chất xúc tác là những yếu tố chi phí đáng kể trong sản xuất diesel sinh học. Lò phản ứng siêu âm Hielscher sử dụng cắt khoang cường độ cao để trộn methanol với nguyên liệu của bạn. Điều này cung cấp cho bạn các giọt methanol nhỏ hơn nhiều dẫn đến việc sử dụng methanol và chất xúc tác được cải thiện. Do đó, cần ít methanol dư thừa và ít chất xúc tác hơn. Thêm vào đó, cavitation ảnh hưởng đến động học phản ứng, dẫn đến chuyển hóa nhanh hơn và hoàn chỉnh hơn.

Việc sử dụng lò phản ứng siêu âm để sản xuất diesel sinh học được khuyến nghị cho năng lực sản xuất trên 0,25 tấn diesel sinh học mỗi giờ. Hielscher cung cấp các lò phản ứng siêu âm với công suất lên tới 16 tấn / giờ (5100 gallon / giờ) cho mỗi lò phản ứng. Bạn có thể kết hợp nhiều lò phản ứng để phù hợp với công suất xử lý của bạn. Bạn có thể thêm các lò phản ứng bổ sung sau này khi bạn mở rộng năng lực sản xuất. Chúng tôi sẽ rất vui khi đề xuất thiết lập lò phản ứng diesel sinh học phù hợp nhất cho thiết lập nhà máy của bạn và cho công suất quy trình của bạn.

Lò phản ứng diesel sinh học siêu âm quy mô vừa và nhỏ

Đối với các hệ thống sản xuất diesel sinh học kích thước vừa và nhỏ lên đến 9 tấn / giờ (2900 gallon / giờ), Hielscher cung cấp cho bạn UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1000 watt), UIP1500hdT (1500 watt) hoặc UIP2000hdT (2000 watt). Bốn lò phản ứng siêu âm nội tuyến này rất nhỏ gọn, dễ tích hợp hoặc phù hợp với retro. Chúng được chế tạo để hoạt động nặng nề trong môi trường khắc nghiệt. Dưới đây bạn sẽ tìm thấy các thiết lập lò phản ứng được đề xuất cho một loạt các tỷ lệ sản xuất.

	tấn/giờ	gallon/giờ
1x UIP500hdT	0.25 đến 0,5	80 đến 160
1x UIP1000hdT	0.5 đến 1,0	160 đến 320
1x UIP1500hdT	0.75 đến 1,5	240 đến 480
1x UIP2000hdT	1,0 đến 2,0	320 đến 640
2x UIP1500hdT	1,5 đến 3,0	480 đến 960
2x UIP2000hdT	2.0 đến 4.0	640 đến 1280
4X UIP1500hdT	3,0 đến 6,0	960 đến 1920
4X UIP2000hdT	4 đến 8	1280 đến 2560

Lò phản ứng diesel sinh học siêu âm công nghiệp quy mô đầy đủ

Đối với các nhà máy sản xuất diesel sinh học công nghiệp Hielscher cung cấp UIP4000hdT (4000 watt), UIP6000hdT (6000 watt), UIP10000hdT (10000 watt) và UIP16000hdT (16000 watt). Những chất đồng nhất siêu âm với lò phản ứng nội tuyến được thiết kế để sản xuất dầu diesel sinh học liên tục với tốc độ dòng chảy cao. Tất cả bốn chất đồng nhất siêu âm đều có sẵn trong tủ thép không gỉ. Việc lắp đặt theo chiều dọc đòi hỏi không gian sàn tối thiểu để lắp đặt hoặc trang bị thêm. Dưới đây bạn tìm thấy các thiết lập được đề xuất cho tỷ lệ chế biến công nghiệp điển hình.

	tấn/giờ	gallon/giờ
3x UIP4000hdT	6,0 đến 12,0	1920 đến 3840
5x UIP4000hdT	10,0 đến 20,0	3200 đến 6400
3x UIP10000hdT	15,0 đến 30,0	4800 đến 9600
3x UIP16000hdT	24,0 đến 48,0	7680 đến 15360
5x UIP16000hdT	40,0 đến 80,0	12800 đến 25600

Inline siêu âm trộn dầu và methanol

Lò phản ứng trộn siêu âm thay thế máy khuấy bể và máy trộn cắt động khác. Nói chung, các lò phản ứng diesel sinh học siêu âm được lắp đặt để trộn hai dòng thức ăn: dầu và methanol (với chất xúc tác). Đối với điều này, một hỗn hợp thô được bơm qua lò phản ứng siêu âm nội tuyến, nơi cavitation siêu âm trộn và nhũ hóa cả hai thuốc thử trong vòng 2 đến 10 giây. Đây là một quá trình trộn nội tuyến. Khi hỗn hợp thoát ra khỏi lò phản ứng tế bào dòng chảy, glycerin sẽ tách ra theo trọng lực trong vòng chưa đầy 60 phút. Ngoài ra, bạn có thể cho hỗn hợp sonicated vào máy ly tâm sau vài phút phản ứng. Việc trộn nội tuyến làm giảm số lượng và khối lượng bể được sử dụng so với xử lý hàng loạt thông thường. Điều này cải thiện việc sử dụng vốn.