Le mezcla ultrasónica leti' le ma'alo'obtal superior utia'al u producción biodiesel ma'alob eficiente ka rentable. Le cavitación ultrasónica mejora drásticamente transferencia juuch', reduciendo bey le Baajux producción yéetel le ku bisik le procesamiento. Le k'iino' je'el xano' k'iin, ku páajtal utilizar aceites yéetel grasas k'aak'as calidad (je'ebix, aceites usados) yéetel u mejora le ma'alobil le biodiesel. Hielscher Ultrasonics suministra reactores mezcla ultrasónicos robustos yéetel u ka'anal rendimiento utia'al je'el escala producción. Lea asab bix u producción biodiesel beneficiará ti' le sonicación!

Beneficios le producción biodiesel yo'osal ultrasonido

Biodiesel (éster metílico ácidos grasos, abrev. FAME) leti' le producto jump'éel reacción transesterificación yo'olal prima lipídica (triglicéridos, je'ebix, tsaats vegetal, aceites u k'óoben gastados, grasas animales, tsaats algas) yéetel alcohol (metanol, etanol) utilizando jump'éel catalizador (je'ebix, hidróxido potasio KOH).
Le talamilo': Ti' le tzeltalo'obo' convencional u biodiesel utilizando agitación convencional, le ku inmiscible ti' le ka'ap'éel reactivos ti' le reacción transesterificación u k'aab tsaats yéetel alcohol conduce jump'éel tasa transferencia juuch' deficiente ku resulta ti' jump'éel producción ineficiente u biodiesel. Le ineficiencia ku caracteriza tumen chowaktako'ob k'iino'oba' reacción, mayores proporciones molares metanol-aceite, ka'anatako'ob requisitos catalizador, altas temperaturas tuukula' yéetel altas tasas agitación. Le ba'ax ku importantes impulsores Baajux ba'ax ku beetiko'ob u le fabricación convencional ti' biodiesel Je'en tu'uxe' jump'éel tuukula' ko'oj.
Le solución: Le mezcla ultrasónica emulsiona le reactivos jump'éel kin tuukul ma'alob eficiente, rápida yéetel u t'okik ta manaj utia'al u u páajtal u ma'alo'obkíinsiko'ob u relación aceite-metanol, u reduzcan le requisitos le catalizador, ku reduzca le k'iin reacción yéetel le temperatura reacción. Ti' le modo, ku ahorran nu'ukulo'ob (es decir yik'áalil químicos yéetel energía), bey k'iin, ku reducen le Baajux procesamiento, ka' jo'op' u ma'alobil le biodiesel yéetel u rentabilidad le producción mejoran significativamente. Le hechos suutikuba'ob le mezcla ultrasónica le ma'alo'obtal preferida ti' le fabricación xoknáalo'obo' u biodiesel.
Le investigación yéetel le productores industriales ti' biodiesel confirman ti' le mezcla ultrasónica le jump'éel bix ma'alob rentable u producir biodiesel, páajtal ken u utilizan aceites yéetel grasas k'aak'as calidad bey yo'olal prima. Intensificación le tuukula' ultrasónico mejora considerablemente tasa tzeltalo'obo' reduciendo u búukinta'al exceso metanol yéetel catalizador, ba'ax ku cha'antik producir biodiesel cumpla yéetel le estándar ma'alobil le especificaciones ASTM D6751 yéetel 14212. (cf. Abdullah et ti' le., 2015).

Le transesterificación triglicéridos ti' biodiesel (FAME) utilizando sonicación ku ts'aik bey resultado jump'éel reacción acelerada yéetel juntúul eficiencia significativamente asab.

Numerosas ventajas le mezcla ultrasónica ti' le producción biodiesel

Le reactores ku mezcla ultrasónicos ku páajtal integrar uchik ti' je'el instalación túumben, bey adaptar u le páak'alo'obo' u biodiesel existentes. Le integración jump'éel mezclador ultrasónico Hielscher p'áatal je'el instalación biodiesel ti' jump'éel páak'alo' producción ka'anal rendimiento. Le instalación simple, le robustez yéetel le facilidad búukinta'al (ma' k'a'abet ka'ansaj específica utia'al operación) permiten ka' je'el instalación ti' jump'éel páak'alo' biodiesel ma'alob eficiente. Tu continuación ti' presentamos ya'ala'al máaxo'ob máano'ob científicamente probados ventajas documentadas tumen terceros ma'alo'ob. Le números demuestran u superioridad le mezcla ultrasónica ti' biodiesel yóok'ol je'el láaka agitación convencional.

Le diagrama flujo ye'esik le wook producción biodiesel, incluida le mezcla ultrasónica yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u eficiencia le tuukula'.

Comparación eficiencia yéetel Baajux: ultrasonidos vs agitación kanáanil

Gholami et ti' le. (2021) ku ti' u comparativo xook le ventajas le transesterificación ultrasónica yóok'ol le agitación kanáanil (es decir mezclador ti' cuchillas, impulsor, mezclador ka'anal cizallamiento).
Baajux inversión: Le procesador ultrasónico yéetel le reactor UIP16000 páajtal producir 192–384 t'aano' biodiesel leti' Mulix yéetel juntúul huella chéen 1.2m x 0.6m. Ti' comparación, utia'al u agitación kanáanil (MS) k'a'abet jump'éel reactor jach nojochil debido a le chowak k'iin reacción ti' le tuukula' estrirrng mecánico, ba'ax ku beetik u u tojol le reactor aumente significativamente. (cf. Gholami et ti' le., 2020).
Baajux procesamiento: Le Baajux procesamiento utia'al u producción biodiesel ultrasónico le jump'éel 7,7 ti chúumuk asab bajos u le u le tuukula' u agitación, chuunil laat'a'an debido a le menor inversión total utia'al le tuukula' sonicación. U tojol le yik'áalil químicos (catalizador, metanol leti' alcohol) leti' le tercer asab impulsor Baajux ti' je'el procesos, sonicación yéetel agitación kanáanil. Ba'ale' utia'al le tzeltalo'obo' ultrasónica ti' biodiesel, le Baajux utia'al u producto químico ku significativamente asab bajos u utia'al u kanáanil agitación. Le fracción ta manaj utia'al le yik'áalil químicos leti' yan le 5 ti chúumuk u tojol final ti' le biodiesel. Debido a le menor jant p'áatalij ti' metanol, hidróxido sodio yéetel ácido fosfórico, u tojol le yik'áalil químicos ti' le tuukula' biodiesel ultrasónico le jump'éel 2,2 ti chúumuk asab t'okik u le u le tuukula' u agitación kanáanil.
Costes energéticos: Le energía consumida tumen le reactor mezcla ultrasónica jach yan Óoxten menor u le ti' le agitador mecánico. Le considerable reducción ti' le jant p'áatalij energía jach producto le intensa micromezcla yéetel u reducción le k'iin reacción, resultante ti' le producción yéetel le colapso innumerables cavidades, u caracterizan le Uláak ba'al le cavitación acústica leti' ultrasónica (Gholami et ti' le., 2018). Ku ts'o'okole', ti' comparación yéetel le agitador convencional, u jant p'áatalij energía utia'al le u jejelas súutukil jump'éel recuperación metanol yéetel purificación biodiesel ichil le tuukula' mezcla ultrasónica ku reduce ti' jump'éel 26,5 ti chúumuk yéetel juntúul 1,3 ti chúumuk, respectivamente. Le disminución k'a'ana'an le menores yaan xan ya'abach metanol ku yokol ichil le ka'ap'éel columnas destilación ti' le tuukula' transesterificación ultrasónica.
Baajux eliminación residuos: Le ma'alo'obtal cavitación ultrasónica xan reduce notablemente u tojol le eliminación desechos. Le ta manaj ti' le tuukula' sonicación jach yan jump'éel quinta tu'ux u le u le tuukula' u agitación, bey resultado le disminución significativa ti' le producción residuos debido a asab tzeltalo'obo' le reactor yéetel menores yaan xan ya'abach alcohol consumido.
Kin chíimpoltik ka'a jeets': Debido a le jach ka'anal eficiencia tuláakal, le jant p'áatalij químico reducido, menores requisitos ti' energía yéetel le reducción residuos, producción biodiesel ultrasónico jach significativamente asab respetuosa yéetel ka'a jeets' u le procesos fabricación biodiesel convencionales.

Conclusión – Le ultrasonidos mejoran u eficiencia le producción biodiesel

Le yáax científica ye'esik le claras ventajas le mezcla ultrasónica yóok'ol le agitación kanáanil convencional utia'al u producción biodiesel. Le ventajas le procesamiento ultrasónico ti' biodiesel incluyen le inversión total ti' capital, u tojol total le producto, le je'o' presente neto yéetel le tasa interna ti' rendimiento. Tu yilubáa u cantidad inversión total ti' le tuukula' cavitación ultrasónica ka'ach menor u le u láak'o'ob ti' yan jump'éel 20,8 ti chúumuk. U búukinta'al reactores ultrasónicos redujo le Baajux le producto ti' jump'éel 5,2 ti chúumuk – usando tsaats canola virgen. Dado ti' le sonicación ku cha'antik procesar xan aceites gastados (je'ebix, aceites u k'óoben usados), le Baajux producción ku páajtal xu'ulsiko'ob significativamente láayli' asab. Gholami et ti' le. (2021) ku talo'ob le conclusión u debido a ku 30 presente neto positivo, le tuukula' cavitación ultrasónica jach le utsil opción le ma'alo'obtal mezcla utia'al u producción biodiesel.
Tak u ch'aaj u sáasil técnico, le táanil asab importantes ti' le cavitación ultrasónica abarcan le eficiencia significativa ti' le tuukula' yéetel le reducción le k'iin reacción. Le formación yéetel le colapso numerosas burbujas u vacío – k'ajóolta'an je'el bix cavitación acústica leti' ultrasónica – xu'ulsiko'ob le k'iin reacción ya'abkach horas ti' le reactor ku tanque jíita'al jump'éel pocos segundos ti' le reactor cavitación ultrasónica. Le corto k'iin residencia ku cha'antik le producción biodiesel ti' jump'éel reactor flujo continuo yéetel juntúul chan huella. Le reactor cavitación ultrasónica xan ye'esik táanil beneficiosos yóok'ol le requisitos energía yéetel materiales, reduciendo le jant p'áatalij energía óol jump'éel tercio ti' le consumido tumen juntúul reactor tanque jíita'al yéetel u jant p'áatalij metanol yéetel catalizador ti' jump'éel 25 ti chúumuk.
Tak le perspectiva leti', le inversión total ti' le tuukula' cavitación ultrasónica jach menor u le u le tuukula' u agitación kanáanil, chuunil laat'a'an debido a le reducción óol le 50 ti chúumuk yéetel le 11,6 ti Chúumuk ti' u tojol le reactor yéetel u tojol le columna destilación metanol, respectivamente. Le tuukula' cavitación ultrasónica xan reduce u tojol producción biodiesel debido a jump'éel reducción le 4 ti Chúumuk ti' jant p'áatalij tsaats canola, jump'éel menor inversión total, jump'éel 2.2 ti chúumuk menos u jant p'áatalij yik'áalil químicos yéetel juntúul 23.8 ti chúumuk menos ti' requisitos yéetel públicos. U jela'anil in ti' le tuukula' jíita'al mecánicamente, procesamiento ultrasónico jach jump'éel inversión aceptable debido a u ku yúuchul neto positivo, jump'éel k'iin recuperación asab corto yéetel jump'éel asab tasa interna u rendimiento. Beyxan ti' kaambalilo'ob le beneficios tecno-económicos asociados yéetel le tuukula' cavitación ultrasónica, jach asab respetuoso yéetel ka'a jeets' u le tuukula' agitación kanáanil. Le cavitación ultrasónica ku ts'aik bey resultado jump'éel reducción le 80 ti Chúumuk ti' le flujos residuos debido a le asab tzeltalo'obo' ti' le reactor yéetel le reducción u jant p'áatalij alcohol ti' le tuukula'. (cf. Gholami et ti' le., 2021).

Meyaj le catalizador u elección

Le tuukula' transesterificación ultrasónica ti' le biodiesel u demostrado u eficiente utilizando catalizadores alcalinos wa k'a'abeto'ob. Je'ebix, Shinde yéetel Kaliaguine (2019) compararon eficiencia mezcla cuchillas ultrasónicas yéetel mecánicas utilizando ya'ab catalizadores, in wojéeltik hidróxido sodio (NaOH), hidróxido potasio (KOH), (CHH).₃ONa), hidróxido tetrametil amonio yéetel kan guanidinas (Propil-2,3-diciclohexil guanidina (PCHG), 1,3-diciclohex 2 n-octil guanidina (DCOG), 1,1,3,3-tetrametil guanidina (TMG), 1,3-difenil guanidina (DPG)). Mezcla ultrasónica (u 35 °) bix u ye'esik superior utia'al u producción biodiesel superando mezcla kanáanil (u 65 °) tumen mayores rendimientos yéetel tasa tzeltalo'obo'. Eficiencia le transferencia juuch' ti' le jach yáax ultrasonido yutstal le tasa reacción transesterificación ti' comparación yéetel le agitación kanáanil. Le sonicación superó ti' le agitación kanáanil utia'al tuláakal le catalizadores probados. Ejecutar le reacción transesterificación yéetel cavitación ultrasónica jach jump'éel alternativa energéticamente eficiente yéetel industrialmente viable utia'al u producción biodiesel. Beyxan ti' kaambalilo'ob le catalizadores ampliamente utilizados KOH yéetel NaOH, je'el catalizadores guanidina, propil-2,3 diciclohexilguanidina (PCHG) yéetel 1,3-diciclohexil 2 n-octilguanidina (DCOG), ku séen demostrado bey altrnativos interesantes utia'al le tzeltalo'obo' biodiesel.
Mootabadi et ti' le. (2010) investigaron síntesis biodiesel asistida tumen ultrasonidos ichil tsaats palma utilizando jejeláas catalizadores óxido metálico alcalino bey CaO, BaO yéetel SrO. Le actividad catalizador ti' le síntesis biodiesel asistida tumen ultrasonidos comparó yéetel le tuukula' agitación magnética xíiw, Ka tu yilubáa u le tuukula' ultrasónico tu ye'esaj jump'éel 95,2 ti chúumuk le rendimiento utilizando BaO ichil le 60 minutos k'iinil reacción, ku ti' u contrario tomaría 3-4 h ti' le tuukula' agitación convencional. Utia'al u transesterificación asistida tumen ultrasonidos ti' condiciones óptimas, u requirieron 60 minutos utia'al u kaxta'al u yúuchul jump'éel rendimiento le 95 ti Chúumuk ti' comparación yéetel 2-4 h yéetel agitación convencional. Ku ts'o'okole', le rendimientos logrados yéetel ultrasonido ti' 60 min Ya'abchaj ti' 5.5 ti chúumuk u 77.3 ti chúumuk usando CaO bey catalizadores, 48.2 ti chúumuk u 95.2 ti chúumuk usando SrO bey catalizadores, ka 67.3 ti chúumuk u 95.2 usando BaO bey catalizadores.

Producción biodiesel utilizando ya'abkach guanidinas (3 ti chúumuk mol) bey catalizador. (U) Agitador mecánico tumen lotes: (metanol: tsaats canola) 4:1, temperatura 65 ° C; (B) Reactor tumen lotes ultrasonido: ultrasonicador UP200St, (metanol: tsaats canola) 4:1, 60 ti chúumuk amplitud estadounidense, temperatura 35 ° C. Le mezcla impulsada tumen ultrasonido supera yéetel creces le agitación kanáanil.
(Xook yéetel gráficos: Shinde yéetel Kaliaguine, 2019).

Reactores ultrasónicos u ka'anal rendimiento ti' jump'éel procesamiento biodiesel superior

Hielscher Ultrasonics ku procesadores yéetel reactores ultrasónicos u ka'anal rendimiento yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u producción biodiesel, ku resulta ti' mayores rendimientos, utsil calidad, menor k'iin u procesamiento yéetel menores Baajux producción.

Reactores u Biodiesel pequeña yéetel mediana escala

Utia'al u producción biodiesel u mejen yéetel medianos u tak 9 toneladas leti' p'isib (2900 gal leti' hr), Hielscher k'u'ubul le UIP500hdT (500 vatios)., UIP1000hdT (1000 vatios)., UIP1500hdT (1500 vatios)., ka UIP2000hdT (2000 vatios). modelos u mezcladores ultrasónicos u ka'anal cizallamiento. Le kan reactores ultrasónicos le jach compactos, fáciles ti' integrar wa adaptar. Beta'aniko'ob utia'al operaciones mayaj pesado ti' entornos hostiles. Tu continuación encontrará configuraciones reactores recomendadas ti' jump'éel variedad tasas producción.

Reactores biodiesel industrial u nojoch rendimiento

Utia'al procesamiento industrial biodiesel producción paak'alo'ob Hielscher k'u'ubul le UIP4000hdT (4kW)., UIP6000hdT (6kW), UIP10000 (10kW). ka UIP16000hdT (16kW). homogeneizadores ultrasónicos! Le procesadores ultrasónicos u diseñados utia'al u procesamiento continuo u ka'anatako'ob caudales. Le UIP4000hdT, UIP6000hdT yéetel UIP10000 ku páajtal integrar ti' contenedores transporte marítimo estándar. Alternativamente, le kan modelos procesador u disponibles ti' gabinetes acero inoxidable. Jump'éel instalación verticales k'a'abet jump'éel kúuchil chen. Tu continuación encontrará configuraciones recomendadas ti' le tasas ku procesamiento industrial típicas.