ultraheli biodiislikütus

Ülekriitilised reaktorid

Traditsiooniline biodiisli tootmine nõuab ümberesterdamise reaktsiooni lõpuleviimiseks katalüsaatorit (tavaliselt naatrium- või kaaliumhüdroksiidi). Pärast reaktsiooni tuleb kütuse kvaliteedi tagamiseks katalüsaator eemaldada. See võib mõnikord olla problemaatiline. Katalüsaatori nõudluse vältimiseks võib transesterdamist saavutada katalüsaatorivabal viisil, kasutades "superkriitilist" protsessi.

Keemiatehnoloogia sissejuhatus Termodünaamika kohaselt määratakse vedeliku kriitiline punkt selle kriitilise temperatuuri ja kriitilise rõhu, "kõrgeima temperatuuri ja kõrgeima rõhu juures, milles puhta keemilise liigi olemasolu auru / vedeliku tasakaalus" al., lk 64).

Ülekriitilises olekus hakkab vedeliku ja auru vaheline faasi piir kaduma ja ainel on nii vedeliku kui ka auru omadusi.

Kui ümberesterdamine toimub metanooli ülekriitilise oleku ajal (tavaliselt 300 ° C ja 40 MPa / 5800 psi või rohkem), lahustub taimeõli või loomsed rasvad metanoolis, moodustades ühe faasi. Seejärel toimub reaktsioon, et saavutada mõne minuti jooksul ilma katalüsaatoriteta.

Ülikriitiline protsess talub vett ja vabu rasvhappeid süsteemis ning traditsioonilises protsessis levinud seebi moodustumine on kõrvaldatud (Demirbas, 2006; van Kasteren ja Nisworo, 2007; Saka ja Isayama, 2009).

Kuna ülekriitiline olek nõuab väga kõrget temperatuuri ja rõhku, võib protsess olla kulukas. Sellegipoolest võivad suured biodiisli tootjad leida, et see protsess on kulutõhus, sest kuna reaktsioon toimub nii kiiresti, võivad tootjad teha suure koguse suhteliselt väikese reaktoriga ja piiratud ruumiga.

Staatilised segistid kui biodiisli reaktorid

Staatilised segistid on lihtsad seadmed, mis koosnevad spiraalikujulistest sisemistest osadest, näiteks torust või torust, mis soodustavad turbulentset voolu. Neil ei ole liikuvaid osi, neid on lihtne kasutada ja hooldada ning nad on väga tõhusad segunemise korral, mis ei ole normaalsetes tingimustes kergesti segunevad.

Biodiisli tootmist taimeõlidest ja alkoholidest piirab esialgu alkoholi lahustuvus taimeõlides (Van Gerpen ja Knothe, 2005). Reaktiivide segamiseks enne reaktorianumasse saab kasutada staatilisi segureid. Kas staatilist mikserit võib kasutada ka reaktorina? Idaho ülikoolis viidi läbi uuring, et uurida võimalust kasutada staatilist mikserit pideva voolu reaktorina biodiisli tootmiseks (Thompson ja He, 2007).

Tulemused näitasid, et staatiline segisti reaktor oli biodiisli tootmiseks efektiivne ning saadi ASTM D6584 spetsifikatsioonile vastavad tooted. Nagu ka teiste reaktori konfiguratsioonide puhul, mõjutas toote saagist oluliselt temperatuuri ja katalüsaatori kontsentratsioon. Kõige soodsamad tingimused täieliku ümberesterdamise jaoks olid 60 ° C ja 1,5% katalüsaator 30 minutit. Seega on taimsetest õlidest ja alkoholidest pärit biodiislikütuse valmistamiseks reaktorina võimalik kasutada ainult staatilist segurit.

Samasugust protsessi kasutatakse mõnikord kaubanduslikult, kuid suure staatilise segisti kasutamist biodiisli protsessorina ei ole turustatud.