Hệ thống lò phản ứng BenchCAT cho ứng dụng nhiên liệu sinh học

Lượt xem:
320
Thương hiệu:
Advanced measurement instruments (AMI) - Mỹ
Giá:
Liên hệ

● Hệ thống lò phản ứng hoàn toàn có thể tùy chỉnh và cấu hình: cổng khí, nhiệt độ và áp suất.

● Xử lý năng suất cao với công suất lên đến 16 trạm.

● Hệ thống lò phản ứng được thiết kế riêng cho phản ứng xúc tác với kỹ thuật chuyên biệt.

Introduction

AMI has extensive experience in the design and construction of BenchCAT reactors for biofuel applications. The study of biofuel processes has become a significant area of research in recent years. Although still largely in the research stage, substantial progress is being made, making the development of a commercial process likely in the near future.

Biofuel is a broad term referring to any fuel not derived from fossil sources. In its simplest form, it can be ethanol produced from sugarcane or corn via fermentation. However, alcohol-based fuels lack the energy density of conventional fossil fuels like gasoline or diesel. Current efforts are focused on developing biofuels that closely resemble gasoline or diesel in their properties and performance.

Biofuels can be derived from various sources, including municipal waste, wood chips, soybeans, and algae. Depending on the source, a different process and thus different reactor design and conditions are used. Below, we explore three processes for the production of biofuels in which AMI has participated with a BenchCAT reactor design and construction.

Features

Via Gasification of Biomass

The Fischer-Tropsch (F-T) process is perhaps the oldest and most well-known method for producing synthetic fuels1. The original process was developed in the 1920s and 1930s and was commercialized in Germany by the late 1930s. The F-T process was to produce fuel for both automobiles and military equipment.

The F-T process can be utilized to generate biofuels from nearly any carbon-containing biomass, including municipal waste, wood chips, celluloid grasses, and more. The first step in such a process is the gasification of the biomass to form Syngas (H₂+CO). This Syngas is then converted into hydrocarbons through the F-T process using a catalyst, typically iron or cobalt. By carefully controlling key process parameters -such as temperature, pressure, ratio of H2 to CO-the product composition can be controlled. The F-T process can yield a wide range of hydrocarbons, from light gases to heavy waxes.

Biomass -> Gasification -> Syngas -> F-T -> Fuel

Figure 1 illustrates a typical F-T BenchCAT reactor designed by AMI. The four gases include hydrogen and carbon monoxide (Syngas), nitrogen as a diluent, and argon as an internal standard for analysis. The reactor is designed to operate at temperatures up to 400°C and pressures up to 1,500 psig, although typical operating conditions are lower. The system includes three separators to facilitate product collection:

1. The first separator, maintained at approximately 150°C, collects heavier products, such as waxes.
2. The second separator, set at 80°C, captures mid-range hydrocarbons and some water.
3. The third separator, kept at room temperature, collects lower-end hydrocarbons along with a significant amount of water.
All separation processes occur at the reactor’s operating pressure, ensuring efficient product recovery.

AMI Instruments BenchCATs for Biofuels

Figure1 Schematic of typical F-T BenchCAT reactor.

From Alcohols

As previously discussed, alcohols can be classified as biofuels, though they possess a lower energy density compared to conventional hydrocarbon fuels. Alcohols are readily synthesized through the fermentation of sugar- or starch-rich biomass. They then can be converted to more conventional fuels via catalytic condensation processes. For example, a gasoline range product can be obtained by reacting lower chain alcohols over a zeolite, such as ZSM-5², whereas higher range products can be obtained using base catalyzed aldol condensation³.

Starch-Containing Material -> Alcohols -> Condensation-> Fuel

These processes can be conducted in a more-or-less conventional fixed bed reactor. Figure 2 depicts such a reactor that could be used for alcohol condensation. A pump is used to feed the liquid alcohols, and both the gas and the liquid feed pass through preheaters prior to entering the reactor. A heat exchanger and gas-liquid separator are in the high-pressure zone. Gas products flow out from the top of the separator while the liquid products are withdrawn from the bottom. Level sensing and automatic valves can be used to fully automate the process.

AMI Instruments BenchCATs for Biofuels

Schematic of BenchCAT reactor suitable for studies.

Via Trans-Esterification

Biofuels can also be produced by trans-esterification of oils or lipids with a simple alcohol such as methanol. This reaction has been reported using various sources of lipids, such as rapeseed oil, soybean oil, used vegetable oil, and algae oil. In a catalytic reaction, the catalyst is a base, typically NaOH. The reaction can also be carried out in the presence or absence of a catalyst at supercritical conditions⁴.

Bio-Oil -> Catalytic or Supercritical Reaction with Methanol -> Fuel

Figure 3 is a schematic of a reactor that can be used for both catalytic and supercritical esterification of oils.

Figure 4 (back page) shows a photograph of the reactor. This particular reactor is rated at 350°C and 350 bar (ca. 5200 psig) or 700°C at room temperature. The higher temperature rating is used to pretreat the catalyst. The tubular reactor is constructed of Inconel metal in order to achieve these dual conditions. Note that in this reactor, the pressure reduction occurs before the product collection.

AMI Instruments BenchCATs for Biofuels

Figure3 Schematic of BenchCAT reactor for supercritical trans esterification of lipids.

AMI Instruments BenchCATs for Biofuels

Figure4 BenchCAT reactor for supercritical trans-esterification of lipids.

In summary, no matter what your specifications are for automated, research-quality reactors, AMI has the technical and scientific expertise to meet your needs. We have extensive experience in the fields of catalytic science, catalyst characterization, and reactions. These descriptions of BenchCAT reactors suitable for biofuel research are one example of this experience.

1. For a summary of the F-Tprocess see, for example:
https://www.fischer-tropsch.org/primary_documents/presentations/acs2001_chicago/chic_slide01.htm

2. C.D. Chang, Methanol to Gasoline and Olefins, Chemical Industries, 57, p. 133 (1994).

3. www.virent.com/BioForming/Virent_Technology_Whitepaper.pdf

4. S. Saka and D. Kusdiana , Biodiesel Fuel from Rapeseed Oil As Prepared in Supercritical Methanol, Fuel, 80, p. 225 (2001)

Tập tin PDF:

Sản phẩm cùng loại

Chi tiêt Xem nhanh

Thiết bị cắt mẫu giấy đo nén vòng giấy PN-RCC152

Hãng sx: Pnshar - Trung Quốc

PN-CAC125 là một thiết bị lấy mẫu cần thiết cho bài kiểm tra độ hấp thụ, có khả năng cắt mẫu với diện tích được cung cấp một cách nhanh chóng và chính xác. Đây là một thiết bị lý tưởng cho các phòng thí nghiệm nghiên cứu và các cơ quan giám sát chất lượng trong ngành sản xuất bìa sóng, thùng carton, kiểm tra và các bộ phận khác. PN-CAC125 sử dụng phương pháp dập mẫu, dễ sử dụng, thiết kế đẹp mắt, phù hợp cho nghiên cứu và các doanh nghiệp, tổ chức. PN-WG4 là loại lấy mẫu quay, có chi phí hợp lý, thích hợp cho lấy mẫu giấy có sợi ngắn, giấy mỏng và ít được sử dụng phổ biến.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy tách sơ sợi bột giấy PN-PL10A Bauer Fiber Classifier

Hãng sx: Pnshar - Trung Quốc

PN-PL10A 5steps Bauer Fiber Classifier là thiết bị được sử dụng để đo độ dài trung bình theo trọng lượng của sợi bột giấy dựa trên phương pháp sàng lọc, được sử dụng trong các phòng thí nghiệm bột giấy và sản xuất giấy.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy xeo giấy thử nghiệm PN-PL6C Hand Sheet Former Rapid-Koethen

Hãng sx: Pnshar - Trung Quốc

Máy tạo tờ giấy thủ công này được sử dụng cho các nghiên cứu và thí nghiệm tại các viện nghiên cứu sản xuất giấy và các nhà máy giấy. Nó chuyển đổi bột giấy thành mẫu giấy, sau đó đặt mẫu giấy lên máy tách nước để sấy khô và tiến hành kiểm tra cường độ vật lý của mẫu giấy nhằm đánh giá hiệu suất của nguyên liệu bột giấy và các thông số quá trình nghiền. Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy tuân theo tiêu chuẩn quốc tế và tiêu chuẩn của Trung Quốc đối với thiết bị kiểm tra vật lý trong ngành sản xuất giấy. Máy này kết hợp các chức năng hút chân không và tạo hình, ép, sấy chân không thành một thiết bị, với điều khiển hoàn toàn bằng điện.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy xeo giấy thử nghiệm Tappi PN-PL6T Hand Sheet Former

Hãng sx: Pnshar - Trung Quốc

1. Mô tả: Máy tạo tờ giấy thủ công này của chúng tôi được áp dụng cho nghiên cứu và thí nghiệm trong các viện nghiên cứu sản xuất giấy và nhà máy giấy. 2. Tiêu chuẩn: ISO5269/1, TAPPI-T205

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo nhiệt độ hoá mềm Vicat QC-662B

Hãng sx: Cometech - Đài Loan

- VST (Nhiệt độ làm mềm Vicat) là nhiệt độ mà tại đó bề mặt của mẫu thử (1kg hoặc 5kg) bị kim chuẩn (có tiết diện 1mm²) xuyên qua một độ sâu 1,13 mm. - Nhiệt độ tăng lên với tốc độ ổn định 50°C mỗi giờ. - Thử nghiệm này phù hợp với các vật liệu cứng ở nhiệt độ phòng. Mẫu thử có độ dày từ 3 đến 6,5 mm và kích thước ít nhất là 10 x 10 mm hoặc Ø10mm.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo chỉ số chảy nhựa QC-652B/C/D/E

Hãng sx: Cometech - Đài Loan

Máy đo chỉ số chảy nhựa (Melt Flow Index Tester) có thể kiểm tra tỷ lệ khối lượng nóng chảy nhựa (MFR) và tỷ lệ thể tích nóng chảy (MVR), còn được biết đến là MI hoặc MFI. Máy Index dòng chảy QC-652B có thể thực hiện các phương pháp thử tiêu chuẩn ISO/ASTM, được trang bị bảng điều khiển cảm ứng hướng dẫn người sử dụng thực hiện bài kiểm tra một cách chính xác và suôn sẻ. Máy kiểm tra chỉ số nóng chảy cũng có chức năng phân tích và chức năng lưu dữ liệu qua ổ flash. Các phụ kiện tùy chọn có thể được chọn lựa tùy theo tính chất của vật liệu để thực hiện thử nghiệm chỉ số nóng chảy, như cơ chế khối vật liệu có dòng chảy cao hoặc cơ chế thử nghiệm thể tích MVR để thực hiện các bài kiểm tra khác nhau.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đúc mẫu thí nghiệm cơ lý vật liệu QC-674A

Hãng sx: Cometech - Đài Loan

Máy đúc mẫu lập trình QC-674A có thể tạo hình vật liệu nhựa hoặc cao su thành tấm bằng cách ép và làm nóng ổn định, để chuẩn bị mẫu cho các ứng dụng phát triển, sản xuất sản phẩm, làm phẳng mẫu thử, v.v. Giao diện màn hình cảm ứng rất đơn giản để thiết lập và học sử dụng. Máy này hỗ trợ thiết lập 8 giai đoạn với các mức áp suất và thời gian nén khác nhau, giúp mẫu thử được hình thành đều hơn và giảm các vấn đề chứa bọt khí. QC-674A đặc biệt sử dụng hệ thống làm mát bằng nước để rút ngắn thời gian làm mát và cải thiện hiệu suất tạo khuôn. Màn hình hiển thị có thể hiển thị đồ thị hai đường cong của áp suất và nhiệt độ, giúp kiểm soát tốt hơn sự thay đổi lực, thời gian và nhiệt độ trong quá trình tạo khuôn. Đối với nhiều ứng dụng, máy này cũng hỗ trợ chế độ thủ công.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo độ ẩm da thuộc LD2 LD3 Moisture Meter

Hãng sx: Doser Messtechnik - Đức

Máy đo độ ẩm LD2 và LD3 cho Da và Simili Tính năng: - Không phá hủy: Đo độ ẩm mà không làm hỏng vật liệu. - Nhanh chóng: Cho kết quả chỉ trong vài giây – chỉ cần đặt máy đo lên mẫu và đọc giá trị độ ẩm. - Nguyên lý đo điện dung: Đảm bảo đo lường chính xác và tin cậy. - Màn hình hiển thị kỹ thuật số: Giá trị độ ẩm rõ ràng và dễ đọc. - Tự động hiệu chỉnh điểm zero: Đảm bảo độ chính xác liên tục bằng cách điều chỉnh các biến động ban đầu trong giá trị cơ bản của máy đo.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo độ ẫm mùn cưa, gỗ dăm AD22-CMS22 Moisture measuring system

Hãng sx: Doser Messtechnik - Đức

Ứng dụng : dùng cho dăm gỗ, viên gỗ, mùn cưa, ...

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo độ ẩm bìa giấy, ống lõi giấy DM7-AL Moisture Meter

Hãng sx: Doser Messtechnik - Đức

Ứng dụng : đo ẩm nhanh bìa cứng đơn, ống lõi giấy, carton,.. - Đo không phá hủy - trong vài giây - Nguyên lý đo : điện dung - Màn hình kỹ thuật số - Tự động hiệu chỉnh điểm không -Có thề kiểm tra và hiệu chuẩn độ chính xác bằng mô-đun PE35-7 - Bộ phận vỏ chắc chắn làm bằng nhôm - Các đường cong chuẩn cố định không thay đổi cho các vật liệu khác nhau được lập trình sẵn - Có thể lưu trữ tới 10 đường cong chuẩn khác nhau

Liên hệ