 |
3.3.2 Методика проведения опыта по получению биодизеля
|
|
|
|
3. 3. 2 Методика проведения опыта по получению биодизеля
Последовательность действий при выполнении опытов (см. рисунок 25) была следующей:
1- Прогреваем термостат 12 до рабочей температуры (40 0С).
2- Закидываем частицы с ферментом в трубку 7 в количестве 0, 3 грамма.
3- Заполняем соответствующие емкости подсолнечным маслом и этиловым спиртом по 40 мл в каждую.
4- Устанавливаем на насосах расходы рабочих сред (Qмасла=53 мл/мин; Qспирта=5, 3 мл/мин. )
5- На реле времени 11 устанавливаем счетчик включения (выключения) клапанов (tвкл=6с.; tоткл=7с. ).
6- После прогрева термостата до рабочей температуры включаем насосы 3.
7- Как только жидкость с частицами достигли верхней сетки, включаем реле времени 11.
8- Продолжительность опыта составила 8 часов. Пробы отбирались шприцом из емкости 3 в количестве 1, 5 мл через 2, 4 и 8 часов.
9- По окончании опыта промываем установку чистой водой и просушиваем воздухом.
10- Отдаем пробы на анализ.
В ходе проведения опыта, после 4 часов работы установки трубка 7 забилась частицами (см. рисунок 28). Поэтому было отобрано всего лишь 2 пробы(2 часа и 4 часа). После этого заменили трубку на трубку с большими размерами (4мм и 7мм). Здесь было отобрано все 3 пробы.
Рис. 28. Снимок трубки
4 Результаты и обсуждения
На рисунке 29 показаны результаты проведения опытов. Как мы видим пятна соответствующие этиловым эфирам намного меньше, чем пятна триглицеридов это означает что очень маленький выход этиловых эфиров. Для полного преобразования в биодизель и глицерин нужно более 24-48 часов, согласно кафедре микросинтеза.
1 2 3 4 5
|
|
|
Рис. 29. Хроматография проб:
1- 2 часа (трубка 2/5мм)
2- 4 часа (трубка 2/5мм)
3- 2 часа (трубка 4/7мм)
4- 4 часа (трубка 4/7мм)
5- 8 часов (трубка 4/7мм)
В дальнейшем, для увеличения выхода эфиров следует увеличение рабочей температуры до 50 0С, а также для увеличения инертности следует наносить фермент на более плотный материал.
5 Заключения и выводы
В ходе выполнения дипломной работы проделано следующее:
- выбрана оптимальная форма конструкции биореактора;
- проведена серия опытов по исследованию гидродинамики в системе жидкость-жидкость;
- определена плотность частиц с иммобилизованным ферментом;
- произведен расчет уноса частиц;
- построены зависимости скоростей жидкости и частицы от длины трубки;
- рассчитаны коэффициенты массоотдачи с наложением колебаний и без них;
- разработан опытный образец биореактора;
- выявлена интенсификация процесса переэтерификации путем реверсивным движением потока жидкости;
- получен пробный образец биодизеля.
При сравнении результатов анализов пробных образцов биодизеля было решено перейти к более высокой рабочей температуре.
Итак, ферментативный катализ – долгий и дорогой процесс. Поэтому у него еще в перспективе промышленное производство по сравнению с его конкурентом – щелочного катализа, в котором единственный недостаток – это стадия очистки от щелочи.
Список использованной литературы
1. S. V. Ranganathan, S. L. Narasimhan, K. Muthukumar. An overview of enzymatic production of biodiesel. Department of Chemical Engineering, A. C. College of Thechnology, Anna University, Chennai 600 025, India. – 2007.
2. A. Robles-Medina, P. A. Gonzalez-Moreno, L. Esteban-Cerdan, E. Molina-Grima. Biocatalysis: Towards ever greener biodiesel production. Departamento de Ingenieria Quimica, Universidad de Almeria, 04120 Almeria, Spain
3. Гидрогенизация жиров. Учебное пособие. Авторы: И. М. Товбин, Н. Л. Меламуд, А. Г. Сергеев. (М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981)
4. Технология переработки жиров. Авторы: Арутюнян Н. С., Янова Л. И., Аришева Е. А. М.: Агропромиздат, 1985. -368 с.
|
|
|
5. D. Ganesan, A. Rajendran, V. Thangavelu. An overview on the recent advances in the transesterification of vegetable oils for biodiesel production using chemical and biocatalysts. Published online: 23 October 2009_ Springer Science+Business Media B. V. 2009
6. Estela Hernandez-Martin, Cristina Otero. Different enzyme requirements for the synthesis of biodiesel: Novozym 435 and Lipozyme TL IM. Department of Biocatalysis, Institute of Catalysis and Petroleochemistry, CSIC, Cantoblanco, Madrid 28049, Spain. Received 8 August 2006; received in revised form 20 December 2006; accepted 21 December 2006; Available online 23 February 2007
7. Островский Г. М. Прикладная механика неоднородных сред. – СПб: Наука, 2000 – 359с.
8. Аксельруд, Г. А., Лысянский, В. М. Экстрагирование (система твердое тело - жидкость). Л: “Химия”, 1974. - 256 с.
9. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник/ Под ред. И. П. Мухленова, Б. С. Сажина, В. Ф. Фролова. – Л.: Химия, 1986. – 352 с.
10. Тодес О. М., Цитович О. Б. Аппараты с кипящем зернистым слоем. – Л.: Химия, 1981. – 296 с.
11. ГОСТ 12. 1. 005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиеничекие требования к воздуху рабочей зоны. М.: Издательство стандартов, 1991. - 75 с.
12. НПБ-105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
13. ГОСТ 12. 4. 021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.
14. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1979.
15. Захаров, Л. Н. Техника безопасности в химических лабораториях. Л.: Химия, 1985. - 182 с.
16. СТ 12. 1. 019-79. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. М., Издательство стандартов, 1979.
17. Безопасность труда при работе видеодисплейными терминалами. Методические указания/Санкт-Петербургский Государственный технологический институт (технический университет). - СПб.: 1997. - 40 с.
18. ОСТ 12. 1. 003-83. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности. М., Издательство стандартов.
19. ГОСТ 12. 0. 003-74. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
20. Правило устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998. - 607 с.
21. Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А. А. Равделя и А. М. Пономаревой - СПб.: «Иван Федоров», 2003 г. С. 15
22. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения. Справочник в 2-х частях/ под ред. А. Я. Корольченко. - М.: Пожнаука, 2000 - 4. 1 - 709 с.; ч. 2 - 757 с.
|
|
|
23. Вредные вещества в промышленности. Т. 1, 2, 3. Под ред. Н. В. Лазарева. М.: Химия, 1976, 1977.
24. Технико-экономическое обоснование научно-исследовательских работ при дипломном проектировании: Метод, указания / ЛТИ им. Ленсовета. - Л., 1989. -36 с.
25. Аксельруд, Г. А., Молчанов, А. Д. Растворение твердых частиц. М.: “Химия”, 1977. -272 с.
|
|
|
