超聲波生物柴油處理器

背景：

    石油柴油目前是運輸和物流業(yè)的主要燃料形式，盡管其使用會消耗有限的原油資源，并損害人類健康和環(huán)境。而生物柴油作為一種可再生的、可生物降解的、的生物燃料，是一種很有吸引力的環(huán)保替代燃料，可用于現(xiàn)有的柴油發(fā)動機，提供與石油柴油相同的動力和扭矩，同時具有優(yōu)越的潤滑性。

不幸的是，由于其制造過程的低效率，生物柴油的成本仍然很高，阻礙了其廣泛使用實施。生物柴油的生產(chǎn)是通過一個相對緩慢和耗能的化學過程，即甘油三酸酯交換-植物油或動物脂肪，這個過程通常在間歇反應器中進行。

這個生產(chǎn)過程的幾個方面有很大的改進空間:

1. 低反應速率。

酯交換反應是一種限制傳質(zhì)的反應，它發(fā)生在原料油和醇的界面上，它們只是部分混相。機械攪拌在一定程度上有助于改善試劑之間的接觸，但反應仍然非常緩慢，因為攪拌不能充分乳化兩種液體(使其形成穩(wěn)定的膠體混合物)，以增加它們之間的界面表面積。

2. 長時間的分離。

通常使用過量的酒精和催化劑來驅(qū)動平衡，合成生物柴油的酯交換反應。然而，在接下來的步驟中，過量的酒精傾向于溶解生物柴油中的甘油，這減慢了它們的分離。

3.后期處理并發(fā)癥。

生物柴油必須用水清洗，以去除任何殘留的催化劑和副產(chǎn)品。剩下的酒精需要凈化和回收。因此，使用過量的酒精和催化劑會使后處理過程復雜化。

超聲波輔助的酯交換反應對每個過程步驟都非常有利:

1. 高反應速率。

高強度的超聲波會產(chǎn)生聲空化，產(chǎn)生強烈的和不對稱內(nèi)爆的真空氣泡，引起激波、微射流、強剪切力以及極端的局部溫度和壓力。這導致非常有效的混合，導致超細，動力學穩(wěn)定的乳狀液(納米乳狀液)的不混溶或部分混溶液體。

因此，液體之間的界面面積增加了數(shù)量級，這大大促進了限制傳質(zhì)的反應，如酯交換。研究表明，反應時間可以從數(shù)小時減少到數(shù)分鐘。

2. 分離時間短。

由于超聲波暴露使原料油和酒精之間有更好的接觸，因此需要的酒精過量量要低得多。這就減少了反應后剩余的酒精量。乙醇介導的甘油在生物柴油中的溶解度降低，分離時間從5 ~ 10h降低到30min左右。

3.簡化了后處理。

使用較低的過量酒精可以減少后續(xù)回收所需要的努力。此外，由于混合效率更高，催化劑的用量也可以顯著減少(50 - 60%)，簡化了生物柴油的洗滌步驟。

4. 額外的好處。

a)暴露在高強度超聲波下可提供反應所需的活化能。因此，加熱反應混合物變得不那么重要，這樣可以節(jié)省能源和精力。

b)工藝由批量轉(zhuǎn)為連續(xù)，大大提高了生產(chǎn)規(guī)模。

c)生物柴油產(chǎn)量可提高到95 - 99%左右

高振幅超聲波的重要性：

商業(yè)規(guī)模的生物柴油生產(chǎn)的超聲波需要使用工業(yè)規(guī)模的流動超聲處理器，能夠保持高的振動振幅。振幅與超聲波空化產(chǎn)生的剪切力的強度直接相關(guān)，必須保持在足夠高的水平，以使混合有效。研究結(jié)果表明振幅必須保持在100微米量級。類似的振幅值被發(fā)現(xiàn)是需要生產(chǎn)高質(zhì)量的納米乳劑（有限傳質(zhì)酯交換反應）的先決條件。

超聲波生物柴油處理器

為什么采用我們的超聲波技術(shù)?

       在引入超聲波技術(shù)之前，現(xiàn)有的工業(yè)規(guī)模超聲波處理器都不能產(chǎn)生生物柴油生產(chǎn)所需的高振幅。我們泛索能提供工業(yè)級超聲波處理器，能夠在極高的振幅下操作，使在生產(chǎn)環(huán)境中直接實施實驗室成果成為可能，并可重復和可預測的結(jié)果。

服務：

    我們專注于實驗室、臺式和工業(yè)級超聲波處理器的設計和制造。我們也隨時為您提供滿意的加工定制服務并為您提出解決方案。