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

Lượt xem:
200
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

Máy Quang Phổ Đo Màu UltraScan PRO cho ngành dệt may

Hãng sx: Hunterlab - Mỹ

- Máy quang phổ đo màu CIE đo màu phản xạ và màu truyền qua - Dải bước sóng 350 nm - 1050 nm với độ phân giải quang học 5 nm và khoảng thời gian báo cáo - Hiệu chuẩn và kiểm soát UV tự động - Khoang truyền dẫn lớn mở ở ba mặt - Bao gồm phần mềm kiểm soát chất lượng (QC) EasyMatch

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo màu quang phổ Agera cho ngành dệt may

Hãng sx: Hunterlab - Mỹ

Linh hoạt. Tất cả hợp lại thành một. Máy đo quang phổ Agera là giải pháp tối ưu để kiểm soát chất lượng bề ngoài. Với kiểu đo góc 0º/45ºc chu vi hình tròn , 60-degree gloss meter, UV-controllable LED illumination với kiểu chụp hình camera đô phân giải 5-megapixel , Agera làm cho các mẫu định vị và đo màu đơn giản như ảnh chụp nhanh. Một phép đo duy nhất chụp và lưu trữ hình ảnh trong quá trình phân tích màu sắc với phương pháp đo huỳnh quang và độ bóng. Ngay cả các mẫu lớn cũng không thành vấn đề với diện tích đo tiếp xúc điểm cố định lớn nhất trong ngành. Máy đo quang phổ Agera với màn hình cảm ứng công nghiệp, phần mềm kiểm soát chất lượng mạnh mẽ và quản lý dữ liệu hiện đại—cùng với các tùy chọn chia sẻ để bạn có thể tận dụng tối đa khoản đầu tư của mình.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy Đo Màu Cà Phê hạt và bột Aeros

Hãng sx: Hunterlab - Mỹ

- Đo không tiếp xúc giúp giảm thời gian làm sạch mẫu - Bệ mẫu xoay tự hào có diện tích mẫu lớn nhất trong số các Máy quang phổ để bàn - Phần mềm kiểm soát chất lượng (QC) EasyMatch Essentials tích hợp dễ sử dụng, bao gồm SCAA, HCCI và các loại cân cà phê khác - Giao diện người dùng và quản lý dữ liệu thông minh - truyền dữ liệu qua USB, Ethernet - Đèn LED toàn phổ, cân bằng, đảm bảo hoạt động ổn định trong nhiều năm

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo màu nước cam, chanh, bưởi ColorFlex L2 Citrus

Hãng sx: Hunterlab - Mỹ

Nâng cao độ chính xác màu sắc và trải nghiệm người dùng hơn bao giờ hết. Thiết kế nhỏ gọn và tiện dụng, chiếm ít không gian nhưng vẫn đảm bảo độ bền và độ tin cậy cao. Được thiết kế để đơn giản hóa và đẩy nhanh quy trình kiểm soát chất lượng, ColorFlex L2 Citrus đo Chỉ số Cam (CN), Độ Đỏ Cam (CR) và Độ Vàng Cam (CY) với độ chính xác vượt trội. Ban đầu được thiết kế cho nước cam cô đặc, các chỉ số này cũng có thể áp dụng cho nước ép bưởi và chanh.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo màu bia Vista Spectrophotometer

Hãng sx: Hunterlab - Mỹ

- Việc tạo ra một loại bia hoàn hảo là một nghệ thuật. Cả những người đam mê bia lẫn những người uống bia thông thường đều có cảm nhận sâu sắc về những gì họ muốn và không muốn ở một loại bia. Do đó, các nhà máy bia phải tỉ mỉ trong việc tạo ra những loại bia không chỉ ngon mà còn phải đẹp mắt. HunterLab cung cấp các giải pháp đo màu chính xác, giúp các nhà sản xuất bia đáp ứng kỳ vọng của người tiêu dùng và tuân thủ các yêu cầu phân loại độ đục của EBC (Công ước Nhà máy Bia Châu Âu), ASBC (Hiệp hội Hóa học Bia Hoa Kỳ). - Máy quang phổ đo màu tiên tiến của chúng tôi đảm bảo thành phẩm hoàn hảo và đáp ứng các tiêu chuẩn mà ngành công nghiệp bia yêu cầu.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo hoạt tính nước để bàn AwLab Plus

Hãng sx: Wisdom - Trung Quốc

THIẾT BỊ ĐỂ BÀN AWLAB PLUS—MỚI! Kiểm tra hoạt độ nước cùng lúc 4 kênh.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo hoạt tính nước cầm tay

Hãng sx: Wisdom - Trung Quốc

- Máy đo hoạt độ nước nhanh; - Cảm biến hàng đầu thế giới đảm bảo độ chính xác của dữ liệu; - Đồng thời, máy có chế độ đo thông thường, chế độ đo nhanh và chế độ hiển thị liên tục. - Hộp đựng dụng cụ, dễ dàng mang theo, dễ dàng đo tại chỗ; - Chức năng đo nhanh, nhanh nhất là 3 phút, trung bình 5 phút để có kết quả, hầu như không làm giảm độ chính xác của phép đo; - Hỗ trợ hiệu chuẩn một điểm và đa điểm; - Cổng USB TYPE-C; - Lưu trữ 5030 nhóm dữ liệu; - Cung cấp nguồn pin khô và nguồn USB để sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, kéo dài thời gian kiểm tra; - Máy in Bluetooth (tùy chọn), loại bỏ sự cố kết nối dữ liệu, thuận tiện và nhanh chóng; - Chứng nhận CE, FCC, PSE và ROHS;

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo hoạt độ nước để bàn AwLab Plus

Hãng sx: Wisdom - Trung Quốc

THIẾT BỊ ĐỂ BÀN AWLAB PLUS—MỚI! Kiểm tra hoạt độ nước cùng lúc 4 kênh.

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy đo hoạt độ nước cầm tay AWTESTER

Hãng sx: Wisdom - Trung Quốc

Liên hệ

Chi tiêt Xem nhanh

Máy Rửa Chai Lọ Thủy Tinh (GMP washer) Poseidon 1200

Hãng sx: EURPING - Trung Quốc

- Chủ yếu được sử dụng trong các xưởng pha chế vô trùng, xưởng vắc-xin và xưởng sản xuất chế phẩm máu. - Thể tích buồng sấy: 1210L - Kích thước bên trong: 1100mm(D)*1100mm(R)*1000mm(C) - Kích thước bên ngoài: 1825mm(D)*1220mm(R)*1990mm(C)

Liên hệ