Выпуск №22 (Декабрь)

https://doi.org/10.25313/2520-2057-2018-22

XXXVІI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXXV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.10.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXIV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.08.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 31.07.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХІ Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXIХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.04.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.03.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІІІ МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 19-22.03.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 28.02.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХVІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XІІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.12.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.09.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

X Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

"Тенденции развития национальных экономик: экономическое и правовое измерение" 18-19.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом и ККИБиП)

ХIX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.04.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.03.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 20–23.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.02.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.01.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 28.12.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.10.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.10.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конф. «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 30.09.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.09.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.08.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 29.07.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.06.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІX Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VI Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.05.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

V Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 29.04.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.04.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 31.03.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІI Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 30.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 21-24.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 26.02.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

II Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 20.02.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.12.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IV Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.12.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 29.10.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 28.10.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

III Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.09.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.08.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІІ Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 30.06.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

II Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.05.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы экономики и финансов, 29.04.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Научный диспут: вопросы экономики и финансов, 31.03.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы современной науки, 27.03.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

Глобальные проблемы экономики и финансов, 27.02.2015 (Совместная конференция с финансово-экономическим научным советом)



Метліна М. С., Зубрій О. Г. Виробництво біодизелю з рапсової оливи // Міжнародний науковий журнал "Інтернаука". — 2018. — №22. 


Отрасль науки: Технические науки
Скачать статью (pdf)

Технічні науки

УДК 662.758

Метліна Марина Сергіївна

магістрант

Національного технічного університету України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Метлина Марина Сергеевна

магистрант

Национального технического университета Украины

«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Metlina Maryna

Master Degree Student of the

National Technical University of Ukraine

"Igor Sikorskiy Kyiv Polytechnic Institute"

Зубрій Олег Григорович

кандидат технічних наук, доцент кафедри

машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Зубрий Олег Григорьевич

кандидат технических наук, доцент кафедры

машин и аппаратов химических и нефтеперерабатывающих производств

Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Zubriy Oleg

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department

of Machines and Apparatus for Chemical and Oil Refining Production

National Technical University of Ukraine

 "Igor Sikorskiy Kyiv Polytechnic Institute"

ВИРОБНИЦТВО БІОДИЗЕЛЮ З РАПСОВОЇ ОЛИВИ

ПРОИЗВОДСТВО БИОДИЗЕЛЯ ИЗ РАПСОВОГО МАСЛА

PRODUCTION OF BIODIESEL FROM RAPESEED OIL

Анотація. Розглянуто схему виробництва біодизелю з рапсової оливи. У роботі представлено результати розрахунків, що проводились з метою вибору конструкції перемішуючого пристрою.

Ключові слова: біодизель, технологічна схема, перемішуючий пристрій.

Аннотация. Рассмотрена схема производства биодизеля из рапсового масла. В работе представлены результаты расчетов, проводимых с целью выбора конструкции перемешивающего устройства.

Ключевые слова: биодизель, технологическая схема, перемешивающее устройство.

Summary. The scheme of production of biodiesel from rapeseed oil is considered. The paper presents the results of calculations carried out in order to select the design of the mixing device.

Key words: biodiesel, technology system, mixing device.

Постановка проблеми. Використання біодизелю постійно зростає, це зумовлює потребу у покращенні виробництва, збільшені виходу речовини, якості продукту.

Мета статті. Головною метою цієї роботи є вибір конструкції перемішуючого пристрою призначеного для реактора переетерифікації, визначення швидкості обертання мішалки.

Виклад основного матеріалу. Щорічно в світі утворюється 170-200 млрд.т (в перерахунок на суху масу) рослинної біомаси, а саме: деревини, тваринних та рослинних жирів, водоростей, відходів сільськогосподарського виробництва – що енергетично еквівалентно 70-80млрд.т нафти [1]. При цьому використовується лише її невелика частка. При сучасному рівні розвитку техніки є можливість додаткового використання біомаси (2,5-5%) для виробництва моторного палива, що еквівалентно 2-4 млрд. т нафти, чи 3-6 млрд. т вугілля щорічно.

Найбільш перспективним для використання в якості палива являється рапсове масло. Спрощена технологічна схема переробки насіння і виробництво рапсового масла і моторного палива на його основі представлена на рис. 1. Рапсове масло, що отримують при переробці, може бути використане як самостійне паливо для дизелів, в сумішах різного складу зі стандартним дизельним паливом чи перероблено в метиловий, чи етиловий ефіри рапсового масла. Останнє, в свою чергу, використовується чи як самостійне біопаливо, чи в суміші.

Метиловий ефір рапсового масла отримують в результаті прямої переетерифікації жирних кислот рапсового масла з метиловим спиртом (метанолом) за температури 80-90оС в присутності каталізатора – гідрооксида калія. При переетерифікації з 1040 кг рапсового масла, 144 кг метанола і 19 кг гідрооксида калія отримують 1т.метилового ефіра рапсового масла і близько 203 кг гліцерину. При переробці насіння рапса отримують також рапсовий шрот(жмих), який є високобілковим концентратом для годування сільськогосподарських тварин. Він не поступається соєвому та соняшниковому шротам і містить до 40% протеїна та 8-11% жирів [2].

Схема установки для виробництва біодизеля наведена на рис. 1 [3].

Принципова технологічна послідовність процесу отримання біодизеля наступна.

Олія з накопичувальної ємності 1 транспортується насосом через теплообмінник рекуперації 2 і теплообмінник 3, де відбувається підігрів, в реактор 7.

1 – ємність з олією; 2, 3 – теплообмінники; 4 – ємність з етиловим спиртом;
5 – ємність з каталізатором КОН; 6 – змішувач; 7 – реактор;
8 – центрифуга; 9, 10 – випарна колона; 11 – водяний конденсатор;
12 – збірник гліцерина; 13 – фільтри-сорбери; 14 – збірник біодизеля
Рис. 1. Схема для виробництва біодизеля

З ємностей 4 і 5 поступають, відповідно етиловий спирт і каталізатор КОН до змішувача 6, де відбувається їх ретельне перемішування. Далі ця суміш разом з олією потрапляє в реактор 7 де і проходить процес переетерифікації. Олія та етанол реагують у присутності гідроксиду натрію або калію до повної переетерифікації при температурі 373К. У результаті виходять складний етиловий ефір і гліцерин в якості побічного продукту. Суміш, що прореагувала розділяється на центрифузі 8, сирий біодизель відділяється від більш важкої фракції, що містить гліцерин, метанол і мило. Надлишок спирту відділяється від кожної фракції у випарних колонах 9, 10 і регенерується для повторного використання. Сирий біодизель далі очищають від мила і гліцерину. Гліцерин направляється в збірник 12.

Ефір (біодизель) направляється в теплообмінник 3, де віддає теплову енергію зустрічному потоку олії (це дозволяє скоротити споживання електроенергії в 5-6 разів). Пари етанолу конденсуються в теплообміннику-конденсаторі 2 віддаючи теплоту конденсації потоку олії. Таким чином здійснюється рекуперація тепла, зовнішня енергія на підігрів масла не витрачається. Не сконденсовані пари етанолу остаточно конденсуються у водяному конденсаторі 11.

Далі ефір піддається фільтруванню і сорбційному очищенню в блоці фільтрів-сорберів 13. Блок складається з двох ємностей заповнених сорбентом. Фільтр-сорбер затримує механічні забруднення і видаляє з ефіру каталізатор (луг) та інші домішки. Відпрацьований сорбент періодично замінюють новим через люки. Для заміни сорбенту один з апаратів відключають. Застосування сорбентів дозволяє гарантувати високу якість очищення біодизеля. Отриманий біодизель направляється на склад.

Продуктивність та якість продукції визначається параметрами та режимом роботи реактора. В літературі відмічається необхідність інтенсивного перемішування середовища, що можуть забезпечити турбінна або гвинтова (пропелерна) мішалки. Бажано мати радіальний та аксіальний рух рідини, який створює саме турбінна мішалка. При цьому необхідно забезпечити рівномірний розподіл часточок каталізатора, крапель спирту та оливи в робочому об’ємі реактора.

Нижче розглянуто розрахунок швидкості обертання турбінної мішалки для промислового реактора.

Діаметр корпуса апарата D=2.2м,, діаметр мішалки dм=0,7м, коефіцієнт динамічної в’язкості суміші μ=1,5·10-3Пас, густина суміші ρс=980 кг/м3 , густина твердої фази ρч=1800 кг/м3, розмір часточок dч=0,0005м.

Для прийнятої мішалки визначається частота обертання, яка забезпечує рівномірний розподіл часточок каталізатора. Для чого визначається критерій Рейнольдса за формулою:

де критерій Галілея

Сімплекси [4]

з величини критерію Рейнольдса

визначається найменша швидкість обертання мішалки

або

Література

  1. Паушкин Я.М., Лапидус А.Л., Адельсон С.В. Растительная биомасса как сырье для получения олефинов и моторных топлив / Химия и технология топлив масел. – 1994. – №6. – С. 3-5.
  2. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топлива на основе для дизельных двигателей – Х: Новое слово, 2007. – С. 27-41.
  3. Аблаев А.Р. Производство и применение биодизеля: Справочное пособие / А.Р. Аблаев, Ф.М. Гумеров, И.Ф. Левин и др. – М.: АПК и ППРО, 2006. – 80 с.
  4. Крысин М. Ю., Зорина А. В., Столповская Н. В., Ляпун Д. В., Сидякин А. С. Переэтерификация триглицеридов растительных масел метанолом в условиях гетерогенного катализа оксидами кальция и магния   конденсированные среды и межфазные границы, Том 16. - № 4. - С. 456-461.