大功率超音波生物柴油處理系統 大大提高瞭生產效率

生物柴油制備的關鍵是脂肪酸甘油酯與甲醇等低碳醇的催化酯交換反應，而超音波具有明顯的強化酯交換反應的作用，特別是對非均相的反應體系可明顯增強其混合（乳化）效果和促進分子間接觸反應，使原本需高溫（高壓）條件下進行的反應，在室溫（或接近室溫）條件下就可完成，並且縮短反應時間。超音波不僅用於酯交換反應過程，而且用於反應混合物的分離過程。 美國密西西比州立大學的研究人員在生物柴油生產中采用超音波加工，5分鐘內使生物柴油產率超過99%，而采用常規的批量反應器系統需1個小時以上。該成果近日已在美國《能源和燃料》雜志上發佈。

   另據報道，采用超音波加工使常規攪拌所需的5-10個小時的分離時間縮短到15分鐘以內。由一傢小型德國公司提供的超音波加工設備已應用於各種聲化學領域，用於生物柴油生產是其中之一。另外，采用超音波加工還有助於使所需的催化劑用量減少50%~60%，並能提高副產物甘油的純度。

將超音波應用於化學反應和工藝過程的聲化學，是基於在大功率超音波能量作用下的空化現象：液體中無數個微型氣泡體形成、增長，再瞬間爆破，從而在局部形成高溫、高壓的環境。這不僅可為化學反應提供能量，而且可達到較好的混合和更快的分離效果。據估算，在商業規模生物柴油加工中應用超音波處理的成本低於0.01元/升，它取決於物料流速的大小。

另據報道，將超音波技術應用於其他生物燃料和替代燃料產品生產的還有：美國愛荷華州立大學正在研發用超音波提高從谷物中生產乙醇的產率；先進植物醫藥品公司在生物柴油加工中采用超音波處理，以降低生產成本；GreenShift公司組建通用超音波公司，現已推出專利技術，改進物理和化學反應，包括使蒸汽重整更高效地制取氫氣。

1、   工作方式：

被處理液體盛在容器中，發射頭插入液體中，發射超音波。被處理的液體在容器中流過，同時也被強烈的超音波作用。被處理液體量可多可少，一般而言，對同樣大小的容器，液體流量越小，則在容器中停留的時間也越長，超音波作用的時間也越長。反之，控制超音波作用時間越短，則流量（即產量）就越高。

根據許多客戶的經驗積累，一般作如下的配備：

1000W以下系統：主要用於實驗室和小型或中試系統

1000W系統：適用於最大產量不超過800  L/h的生物柴油生產設備

1500W系統：適用於產量200-1000  L/h的生物柴油生產設備

2000W系統：適用於產量300-1600 L/h的生物柴油生產設備

3000W系統：適用於產量600-3200  L/h的生物柴油生產設備

一般一套超音波處理單元的最大功率不超過3000W。如果需要更大的功率，可以用多個單元組合。

三、主要技術指標：

1、   可選頻率范圍：15KHz～60 KHz。

2、   常用頻率：20kHz

3、   每單元標稱功率：500W、1000W、1500W、2000W、3000W，頻率越低，每單元功率越大；頻率越高，每單元的功率越小。也可以多單元組合使用。

4、   工具頭（探頭）材料：不銹鋼，鈦合金，也可根據用戶特殊要求定制。

5、   超音波振動部件典型尺寸：Φ158mm×800mm

6、   超音波振動部件典型重量：12 kg

7、   驅動電源：模擬式電源，數控式電源，頻率自動跟蹤、過流過壓保護、功率大小可調。

8、   驅動電源典型尺寸：350×250×120mm（模擬）   330x325x150mm（數字控制電源HH--3000型）

9、   驅動電源典型重量：18 kg（模擬）                           12kg（數字）

10、 驅動電源建議使用數字控制電源（轉換率高、使用方便、電腦跟蹤頻率寬度寬、不容易燒功率管、最大限度開發出鈦合金換能器的潛能）
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