Когато произвеждате биодизел, кинетиката на бавната реакция и лошият масов трансфер намаляват капацитета на инсталацията за биодизел, както и добива и качеството на биодизела. Hielscher ултразвукови реактори подобряват кинетиката на трансестерификация значително. Поради това за преработката на биодизел са необходими по-нисък излишък на метанол и по-малко катализатор.

Биодизелът обикновено се произвежда в партидни реактори, като се използва топлина и механично смесване като входяща енергия. Ултразвукова cavitational смесване е ефективна алтернатива за постигане на по-добро смесване в търговската биодизел обработка. Ултразвукова кавитация осигурява необходимата енергия за активиране на промишлени биодизел трансестерификация.

 

 

Ултразвуково подобрена трансестерификация на биодизел

Производството на биодизел обикновено включва химическа реакция, наречена трансестерификация, при която триглицеридите (като растително масло, животински мазнини, отработени масла за готвене) реагират с алкохол (като метанол) в присъствието на катализатор за производство на биодизел (метилови естери на мастни киселини) и глицерол. Ултразвуковите реактори могат да се използват за подобряване на процеса на трансестерификация по няколко начина, което води до няколко предимства:

• Подобрено смесване: Ултразвуковите вълни могат да създадат кавитационни мехурчета, които се сриват бурно, причинявайки интензивно смесване и разбъркване на реакционната смес. Това води до по-добър контакт между реагентите и катализатора, което води до по-бърза и по-пълна трансестерификация.
• Кинетика на ускорената реакция: Високоенергийните условия, генерирани от ултразвукови вълни, могат да активират реакцията, увеличавайки скоростта на реакцията и намалявайки времето за реакция, необходимо за достигане на дадено ниво на преобразуване. Това може да доведе до по-високи добиви и по-ниски разходи.
• Намалено използване на катализатора: Ултразвуковите реактори могат да подобрят ефективността на използването на катализатора, като осигурят по-активни места за реакцията. Това означава, че е необходим по-малко катализатор, за да се постигне същото ниво на преобразуване, намалявайки разходите и въздействието върху околната среда.
• Подобрено качество на продукта: Ултразвуковите реактори могат да произвеждат биодизел с по-ниско съдържание на свободни мастни киселини, по-висока чистота и по-добри свойства на студения поток. Това се дължи на подобреното смесване и по-бързата кинетика на реакцията, които свеждат до минимум образуването на нежелани странични продукти и примеси.

Тези предимства на ултразвукова обработка на биодизел правят използването на ултразвуков реактор настройка високо икономично, тъй като използването на ултразвукови реактори значително подобрява ефективността, скоростта и качеството на биодизел трансестерификация. Това означава в обобщение, че ултразвук превръща трансестерификацията в по-икономически и екологично устойчив процес.

Проблеми на конвенционалното смесване на биодизел: Конвенционалната реакция на естерификация при обработката на партидите има тенденция да бъде бавна, а фазовото разделяне на глицерина отнема много време, често отнема 5 часа или повече.
 
Ултразвуковите реактори ви помагат да ускорите процеса на биодизел и едновременно с това да увеличите добива и качеството на биодизела при по-ниски разходи за обработка!
 

 

Предимствата на ултразвукова биодизел трансестерификация

Ултразвук за производство на биодизел

Биодизелът често се произвежда в партидни реактори. Ултразвуковото преобразуване на биодизел позволява непрекъсната вградена обработка. Ultrasonication може да постигне добив на биодизел над 99%. Ултразвуковите реактори намаляват времето за обработка от конвенционалната 1 до 4 часова партидна обработка до по-малко от 30 секунди. По-важното е, ултразвук намалява времето за разделяне от 5 до 10 часа (използвайки конвенционална възбуда) до по-малко от 60 минути. Ултразвукът също помага да се намали до количеството катализатор, необходимо с до 50%, поради повишената химическа активност при наличие на кавитация. При използване на ултразвук количеството на излишния метанол изисква се намалява също. Друга полза е произтичащото от това повишаване на чистотата на глицерина.
 
Ултразвуково производство на биодизел стъпка по стъпка:

1. растително масло или животинска мазнина се смесва с метанол (което прави метилови естери) или етанол (за етилови естери) и натриев или калиев метоксид или хидроксид
2. сместа се нагрява, например при температури между 45 и 65degC
3. нагрятата смес се обработва с ултразвук инлайн за 5 до 15 секунди
4. глицерин отпадне или се отделя с помощта на центрофуги
5. преобразуваната биодизел се промива с вода

 
Най-често ултразвукът се извършва при повишено налягане (1 до 3bar, манометрично налягане) с помощта на захранваща помпа и регулируем клапан за обратно налягане до клетката на потока.

Промишленото преобразуване на биодизел не се нуждае от много ултразвукова енергия. Действителното изискване за енергия може да се определи в настолна скала, като се използва например ултразвуков процесор с мощност 1kW като UIP1000hdT. Всички резултати от такива изпитвания на пейка могат да бъдат мащабирани линейно и без никакви проблеми. Ако е необходимо, ATEX-сертифицирани ултразвукови устройства са на разположение, като например UIP1000-Exd,

Hielscher доставя промишлено ултразвуково оборудване за обработка на биодизел в световен мащаб. С ултразвукови процесори с мощност до 16kW на едно устройство, няма ограничение в размера на инсталацията за биодизел или капацитета за преработка.

Разходите за производство на биодизел Ултразвукова

Ultrasonication е ефективно средство за увеличаване на скоростта на реакция и скоростта на преобразуване в търговското производство на биодизел. Ултразвуковите разходи за обработка са резултат главно от инвестицията за ултразвуково оборудване, разходи за комунални услуги и поддръжка. Изключителната енергийна ефективност на Hielscher ultrasonicators помага да се намалят разходите за комунални услуги и по този начин да се направи този процес още по-зелен. Получените разходи за ултразвук варират между 0.1ct и 1.0ct на литър (0.4ct до 1.9ct / галон), когато се използва в търговски мащаб.
Прочетете повече за ефективността на процеса и икономическите ползи от производството на ултразвуков биодизел!
 

 

Малък мащаб ултразвукова настройка на биодизел

Ultrasonication може да се използва за превръщането на масло в биодизел във всякакъв мащаб. Снимката по-долу показва малка настройка за обработка на 60-70L (16 до 19 галона). Това е типичната настройка за първоначални проучвания и демонстрация на процеси.

За проста, но високоефективна ултразвукова настройка на биодизела се нуждаете от следното оборудване:

• един ultrasonicator (например, UIP500hdT или UIP1000hdT) с бустер, издатина и поток клетка
• електромера за измерване мощност и енергия
• резервоар 80L обработка (пластмаса, например HDPE)
• нагревателен елемент (1 до 2kW)
• 10L катализатор премикс резервоар (пластмаса, например HDPE)
• катализатор предварителния смесител (бъркалка)
• помпа (центрофуга, моно или съоръжение) за прибл. 10 до 20 L / мин при 1 до 3 Barg
• клапан обратно налягане за регулиране на налягането в клетка на потока
• манометър за измерване на налягането фураж

Ултразвукови реактори за превъзходна обработка на биодизел

Hielscher Ultrasonics предлага високопроизводителни ултразвукови процесори и реактори, които ще подобрят производството на биодизел чрез по-високи добиви на биодизел, подобрено качество на биодизела, намалено време за обработка и по-ниски производствени разходи.

Малки и средни ултразвукови реактори за биодизел трансестерификация

За производство на малък и среден биодизел до 9 тона / час (2900 gal / hr), Hielscher ви предлага UIP500hdT (500 вата), UIP1000hdT (1000 вата), UIP1500hdT (1500 вата) и UIP2000hdT (2000 вата) като ултразвукови миксери с високо срязване с проточни реактори за надеждна и ефективна вградена обработка на биодизел. Тези четири ултразвукови реактора са много компактни, лесни за интегриране или ретро-годни. Те са изградени за тежка експлоатация в тежки условия. По-долу ще намерите препоръчителни настройки на реактора за редица производствени скорости.

	т / час	гал / час
1x UIP500hdT (500 вата)	00,25 до 0,5	80-160
1x UIP1000hdT (1000 вата)	00,5 до 1,0	160-320
1x UIP1500hdT (1500 вата)	00,75 до 1,5	240-480
1x UIP2000hdT (2000 вата)	1.0 до 2.0	320-640
2x UIP2000hdT (2000 вата)	от 2,0 до 4,0	640 до 1280
4xUIP1500hdT (1500 вата)	3.0 до 6.0	960-1920
6x UIP1500hdT (1500 вата)	4.5 до 9.0	1440-2880
6x UIP2000hdT (2000 вата)	6.0 до 12.0	1920-3840

Много големи-пропускателна промишлени биодизел реактори

За промишлени преработвателни предприятия за производство на биодизел Hielscher предлага UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), 10000 (10kW) и UIP16000hdT (16kW) ултразвукови хомогенизатори! Тези ултразвукови процесори са предназначени за непрекъсната обработка на високи скорости на потока. UIP4000hdT, UIP6000hdT и UIP10000 могат да бъдат интегрирани в стандартни морски товарни контейнери. Алтернативно, всичките четири модела процесори се предлагат в шкафове от неръждаема стомана. Изправената инсталация изисква минимално пространство. По-долу ще намерите препоръчителни настройки за типични темпове на промишлена обработка.

	т / час	гал / час
1x UIP6000hdT (6000 вата)	3.0 до 6.0	960-1920
3x UIP4000hdT (4000 вата)	6.0 до 12.0	1920-3840
5х UIP4000hdT (4000 вата)	10.0 до 20.0	3200-6400
3x UIP6000hdT (6000 вата)	от 9,0 до 18,0	2880 до 5880
3x UIP10000 (10 000 вата)	15.0 до 30.0	4800-9600
3x UIP16000hdT (16 000 вата)	24,0 до 48,0	7680-15360
5х 16000hdT	40,0 до 80,0	12800-25600