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                                    石油到生物柴油的超聲波酯交換反應

                                    發布時間:2021-03-24瀏覽量:1069

                                    超聲波是從植物油和動物脂肪生產生物柴油的非常理想的工具,因為它降低了 加工成本,加快了酯交換反應,不需要升高的溫度并生產出更高等級的生物柴油。

                                    超聲波探頭的縱向振動以超聲波的形式傳遞到液體中,超聲波由交替的膨脹和 壓縮組成。 壓力波動會產生微小的氣泡(空腔),這些氣泡在負壓偏移時會膨 脹,而在正偏移時會劇烈爆裂。 隨著氣泡的破裂,內爆部位會產生數百萬個沖 擊波,渦流以及極端的壓力和溫度。 盡管這種現象(稱為氣穴現象)持續了幾 微秒,并且每個氣泡釋放的能量很小,但累積的能量卻非常高。

                                    -利用超聲波,大大減少了油酯交換為生物柴油所需的催化劑量。

                                    -與使用常規間歇反應器系統一小時或更長時間相比,超聲波處理速度通 ?,通常為數分鐘。

                                    -甘油相分離所需的時間大大減少-通常為1至2小時。

                                    -生物柴油的收率通常約為95%。

                                    -超聲波處理器會產生非慣性的氣蝕現象,并且只有一個運動部件。

                                    典型試點應用:

                                    催化劑通常由氫氧化鈉,氫氧化鉀或甲醇鹽和甲醇組成。使用劑量泵將堿緩慢加入到 醇中,并攪拌直至溶解。

                                    植物油通過熱交換器時可以加熱到65℃(可以使用熱水鍋爐加熱油),并通過離心泵 送入混合容器。為了開始酯交換反應,用劑量泵將催化劑注入混合容器中。為此可以 使用隔膜泵。

                                    使用加熱套監控進入混合容器(通常是管道或流通池)的物料溫度,并將其溫度控制 在65°C左右。容器中的壓力保持在25psi(150 KPa)。

                                    將壓縮的冷卻空氣送入超聲轉換器,為Sonics&Materials型號VC 750 / VCX 750超聲 電源通電,將振幅設置為70%,然后將材料以200升/小時的速度在探頭下循環。壓力 計監視處理室內的壓力。位于處理室排放管上的背壓閥調節處理室內的壓力。

                                    從處理室出來的物料被送入無壓蒸發沉淀池,并靜置1.5小時。盡管尚未分離,但是 甲酯和甘油液體已經被酯交換。任何甲醇蒸氣都被送回到甲醇罐。靜置一段時間后, 將主要由甘油和其他廢品組成的下層從罐底排出。頂層由生物柴油和酒精的混合物組 成?梢哉麴s掉多余的酒精,或用水萃取。將罐頂部的生物柴油抽出或送到另一個容 器中進行其他處理,例如純化,洗滌或干燥。如果確定需要額外的處理,則生物柴油 可以通過處理室再循環。

                                    可能需要調整的變量包括催化劑/油比,溫度,壓力,流速和超聲振幅。典型的應用 包括100升植物油,14升甲醇和700克鈉,氫氧化鉀或甲醇鹽。

                                    使用加熱套監控進入混合容器(通常是管道或流通池)的物料溫度,并將其溫度控制 在65°C左右。容器中的壓力保持在25psi(150 KPa)。

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