Degimo procesų laboratorija
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

Degimo procesų laboratorija PowerPoint PPT Presentation


  • 89 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Degimo procesų laboratorija. Glicerolio frakcijos panaudojimas energijos gamybai. Nerijus Striūgas. 200 7. Biodyzelino gamybos struktūrinė schema. Aliejingų augalų sėklos. CH 3 OH. NaOH, KOH. Aliejaus paruošimas. Katalizatoriaus paruošimas. Peresterinimas. H 2 SO 4. H 2 O.

Download Presentation

Degimo procesų laboratorija

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Degimo proces laboratorija

Degimo procesų laboratorija

Glicerolio frakcijos panaudojimas energijos gamybai

NerijusStriūgas

2007


Degimo proces laboratorija

Biodyzelino gamybos struktūrinė schema

Aliejingų augalų sėklos

CH3OH

NaOH, KOH

Aliejaus paruošimas

Katalizatoriaus paruošimas

Peresterinimas

H2SO4

H2O

Glicerolio fazė

Praplovimas

Laisvosios riebalų rūgštys

Metanolio ir vandens pašalinimas

Metanolio ir vandens pašalinimas

GLICEROLIS (60 80 %)

BIODYZELINAS


Biodyzelino savikainos sud tin s dalys

Biodyzelino savikainos sudėtinės dalys

Teoriškai pagaminus 1 toną biodyzelino susidaro apie 106 kg (10 %) glicerolio, praktiškai būna net iki 30 %


Biodyzelino gamyba ir perspektyvos europos s jungoje

Biodyzelino gamyba ir perspektyvos Europos Sąjungoje

Europos Parlamento ir Tarybos direktyva 2003/30 EB nurodo, kad iki 2005 m. transporte sunaudojami biodegalai sudarytų 2 % naudojamų degalų kiekio, o iki 2010 m. iki 5,75 %.

Iki 2010 metų ES numatoma pagaminti iki 11 mln. tonų biodyzelino, tuomet susidarys apie 1,16 mln. t. glicerolio


Biodyzelino gamyba ir perspektyvos lietuvoje

Biodyzelino gamyba ir perspektyvos Lietuvoje

2005 m. pagaminta 7000 tonų biodyzelino, tuomet susidaro apie 742 tonų glicerolio;

2010 m. pagal ES direktyvą įsipareigota rinkai patiekti ne mažiau 40 000 tonų biodyzelino, o tai susidarys apie 4000 tonų glicerolio.


Biodyzelino gamyba ir perspektyvos lietuvoje1

Biodyzelino gamyba ir perspektyvos Lietuvoje

  • Remiantis spaudos pranešimais Lietuvoje numatoma statyti keletą naujų biodyzelino gamyklų:

  • UAB “Rapsoila” ketina patrigubinti galingumą, tuomet būtų pagaminama ~30 tūkst. tonų per metus biodyzelino;

  • Panevėžio agroverslo grupės "Linas ir viza" bendrovė "Mestilla“ Klaipėdoje žada statyti ~110 tūkst. tonų metinio pajėgumo biodyzelino gamybos įmonę;

  • Koncernas “Achemos grupė” numato statyti ~120 tūkst. tonų biodyzelino gamybos įmonę;

  • UAB “Arvi cukrus” planuoja rapsų perdirbimą biokuro gamybai. Pirmaisiais metais priims ~ 12 tūkst. tonų žaliavos, o tai būtų ~4 tūkst. tonų biodyzelino.

    Pagal šiuos duomenis, Lietuvoje tūrėtų pagaminti ~ 260 tūkst. tonų biodyzelino per metus, tuomet susidarys net ~ 26 tūkst. tonų glicerolio


Degimo proces laboratorija

Glicerolio frakcijos tyrimai Lietuvos energetikos institute

Glicerolio frakcija

Vandenilio gavyba.

Tikslas - sukurti vandenilio

gavybos procesą

Glicerolio deginimo tyrimai.

Tikslas - sukurti glicerolį

deginantį degiklį

Vandenilis

Šiluma

Degiklis

Reaktorius


Pagrindiniai terminiai vandenilio gavybos b dai i glicerolio

Pagrindiniai terminiai vandenilio gavybos būdai iš glicerolio

  • Terminis skaidymas (pirolizė);

  • Dalinė oksidacija (POX);

  • Reformingas vandens garais;

  • Autoterminė konversija (ATR).


Degimo proces laboratorija

Maksimaliai galimos dalinės glicerolio oksidacijos reakcijos produktų koncentracijos ir reakcijos šilumos priklausomybė nuo oro pertekliaus koeficiento

ΔHr,298

N2

H2

Reakcijos produktų

koncentracija, tūrio %

Reakcijos šiluma ΔHr,298, kJ/mol

CO

H2O

CO2

Oro pertekliaus koeficientas


Degimo proces laboratorija

Maksimaliai galimos autoterminės glicerolio konversijos reakcijos produktų koncentracijos ir reakcijos šilumos priklausomybė nuo oro pertekliaus koeficiento

ΔHr,298

N2

H2

Reakcijos produktų

koncentracija, tūrio %

Reakcijos šiluma ΔHr,298, kJ/mol

CO2

H2O

Oro pertekliaus koeficientas


Degimo proces laboratorija

Glicerolio frakcijos terminio skaidymo eksperimentinis stendas


Degimo proces laboratorija

Glicerolio savybes

Eksperimentiniams tyrimams naudojamos glicerolio frakcijos kokybės rodikliai, paimti iš UAB “Rapsoila” kokybės sertifikato

Nr.

Kokybės rodiklis

Reikšmė

Molekulinė glicerolio formulė

1.

Peleningumas, % mas., ne didesnis kaip

0,085

Sieros kiekis, mg/kg, ne didesnis kaip

2.

381

Pliūpsnio temperatūra atvirame tiglyje, C

3.

109

4.

15,2

Kinematinė klampa esant 80 C, mm2/s, ne didesnė

5.

1260

Tankis, esant 15 C, kg/m3

6.

12,2

Degimo šiluma, MJ/kg, ne mažesnė kaip


Degimo proces laboratorija

Dalinės glicerolio oksidacijos dujinių reakcijos produktų koncentracijos priklausomybė nuo oro pertekliaus koeficiento, prie 900 C temperatūros ir 2,4 g/min glicerolio kiekio

N2 kito 3555 %

CO – 1423 %

CO2 – 1011,5 %

H2 – 7,811 %

CH4 – 0,32 %

C2H2 – 0,10,28 %

C2H4 – 0,11,9 %

N2

Dujinių reakcijos produktų

koncentracija, tūrio %

CO

CO2

H2

CH4

C2H2

C2H4

Oro pertekliaus koeficientas


Degimo proces laboratorija

Dalinės glicerolio oksidacijos reakcijos produktų kiekio priklausomybė nuo oro pertekliaus koeficiento, prie 900 C temperatūros ir 2,4 g/min glicerolio kiekio

Dujiniai reakcijos produktai: H2, CO, CO2, CH4, C2H2, C2H4, N2;

Kiti galimi CnHm: CH3OH, C2H5OH, akroleinas, formaldehidas, acetaldehidas ir kiti;

Dujiniais reakcijos produktai

Reakcijos produktų

kiekis, masės %

H2O, kiti CnHm

Koksas

Oro pertekliaus koeficientas


Degimo proces laboratorija

Glicerolio deginimo bandymai

Gero glicerolio degimo prielaidos

20 °C

Degimo produktų recirkuliacija ir oro pašildymas paspartina glicerolio dujofikaciją

200 °C

Stiprus oro susukimas garantuoja vidinę degimo produktų recirkuliaciją ir degimo stabilumą

Smulkus glicerolio išpurškimas+geras sumaišymas su oru=geras sudegimas

600 °C

1100 °C

Pirminė glicerolio dujofikacija pagerina jo sudegimą


Degimo proces laboratorija

Glicerolio deginimo bandymų stendas


Degimo proces laboratorija

Glicerolio degimo kokybė


Degimo proces laboratorija

Kietųjų dalelių rentgeno difrakcinė analizė

Natrio pirofosfatas

Na4P2O7

Higroskopiški balti milteliai

Mr=266g/mol

Lydimosi temperatūra – 880 °C

Limpa ant šaldomų paviršių


Degimo proces laboratorija

Išvados

  • Biodyzelino gamyboje gaunamas glicerolis yra potenciali žaliava vandenilio gavybai. Maksimali vandenilio koncentracija pasiekiama termoneutraliuose (ΔHr, 298=0) POX ir ATR procesų taškuose ir atitinkamai siekia ~ 30 % ir ~ 57 tūrio %. Tačiau praktiškai šis vandenilio kiekis turėtų dar daugiau sumažėti, kadangi papildomai šilumos reikėtų reaktoriui ir reakcijos produktams užkaitinti iki 800 – 1450 °C temperatūros. Taip pat vandenilio kiekis mažėja susidarant įvairiems angliavandeniliams. Tai patvirtina atlikti pirminiai dalinio glicerolio skaidymo eksperimentiniai tyrimai. Nustatyta, kad vandenilio koncentracija dujiniuose reakcijos produktuose mažėjant oro pertekliaus koeficientui didėjo nuo 7,8 iki 11 % pagal tūrį.

  • Glicerolio deginimo bandymų metu nustatytos NOx ir CO koncentracijos išeinančiuose dūmuose neviršijo leistinų koncentracijų pagal LAND 43 – 2001 reikalavimus ir atitinkamai siekė 88 mg/m3 ir 100 mg/m3 esant oro pertekliaus koeficientui ~ 1,1. Tačiau susidarė didelis kietųjų dalelių (natrio druskų) kiekis ~ 14 g/m3.

  • Atlikti pirminiai glicerolio deginimo bandymai parodė, kad tinkamai sureguliavus degimo procesą ir pašalinus kietąsias daleles, glicerolis gali būti panaudojamas kaip kuras šilumos ir elektros energijos gamybai.


Degimo proces laboratorija

Ačiū už dėmesį


  • Login