tiistai 21. helmikuuta 2017

Biodieselin valmistus

17.1.2017



Tehnyt: Marko, Jarmo, Päivi ja Leo
16.1.2017
Raakaöljyn syöttö reaktoritankkiin
Työ aloitettiin pumppaamalla 70l “raakaöljyä tai mitä lie paistoöljyä olikaan? reaktiotankkiin.
Raakaöljy oli niin roskaista, että suodattimet ja sihdit tarvi pestä ja vaihtaa useita kertoja.
Lopulta kuitenkin 70 litraa raakaöljyä oli reaktiotankissa ja laitoimme lämmityksen päälle yön yli.
Tavoitteena oli saada raakaöljyn lämpötila 42 asteiseksi.

17.1.2017
Titraus
Aamulla sammutimme reaktorin lämmityksen ja otimme tankista näytteen, josta titrasimme 0,1% NaOHilla metanolin 10ml ja 1ml öljyn seosta selvittääksemme tarvittavan KOH:n (Kaliumhydroksidin) määrän. Indikaattorinesteenä käytimme fenoliftaleiiniä.
Titraus tehtiin kolme kertaa, jotta saimme luotettavasti selville tarvittavan määrän.


Premix valmistus:
Metanolia pumpattiin 14 litraa kanisteriin, jonka kaadoimme kuulilla varustettuun läpinäkyvään liuotus säiliöön. Lisäsimme myös KOH:in 455 g. Lisäksi sekoitimme käsipumpulla KOH:in ja metanolin premix tankkiin.

Premixin ja raakaöljyn sekoitus:
Siirsimme premixin reaktoritankkiin ja laitoimme kierrätyspumpun Automaatti asennolle,joka on ohjelmoitu kierrättämään seosta tunnin ajan.
Pumpun pysähdyttyä seoksen annetaan laskeutua tunnin ajan, jolloin glyserolikerros erottuu biodieselkerroksesta.

Glyserolin erotus:
Glyseroli tuli erottaa erilliseen tankkiin alipainepumpun avulla. Sekä pesutankin että glyserolitankin lämmitys oli päällä erotuksen ajan. Kun pesutankin alla olevan putken sisällä olevan nesteen väri vaihtui tummasta vaaleaksi ja läpinäkyväksi suljettiin venttiilit ja alipainepumppu. Samalla metanolin erotus glyserolista?

Biodieselin vesipesu:
Pidimme huolen että veden syöttö oli paikoillaan ja auki ja kytkimme vesipesun magneettikytkimen päälle. Kun vesipesutankin pohjassa olevassa letkussa näkyi kirkasta vettä, avasimme tarkastusputken venttiilin varovasti. Veden pinnan ollessa tarpeeksi korkea pysäytimme vesipesun ? ja annoimme tankin seisoa pari tuntia. Tämän jälkeen avasimme vedenpoistoventtiilin ja laskimme pesuveden kanaaliin. Seuraavaksi tapahtui mikrokuplapesu ohjeen mukaan ja vesinäytteen ollessa pH:ltaan normaali poistimme pesuveden tankista.

Glyserolin keräystankin tyhjennys:
Tyhjensimme keräystankin ohjeen mukaan ja kytkimme sekä tankin lämmityksen että alipainepumpun pois päältä.

Biodieselin siirto varastotankkiin:
Kytkimme pesutankin lämmityksen pois päältä ja suljimme järjestelmän kaikki venttiilit. Mikäli putkiin oli jäänyt nestettä ne piti valuttaa pois. Tämän jälkeen avasimme pesutankin tyhjennysventtiilin ja biodiesel ulos- venttiilin ja kytkimme kierrätyspumpun kytkimen asentoon M. Tankin tyhjennyttyä kytkimme pumpun pois päältä ja suljimme avonaiset venttiilit.




Titraus menossa.

Metanolin ja KOH:in lisäys


Lopputulos:
Laatu oli hyvä, valmistamallamme biodieselillä saimme aggregaattorinkin käyntiin.
Toimivaa polttoainetta!

Fluidisaatio

24.1.2017
Fluidisaatio
Tehnyt: Marko ja Jarmo

Työn suoritus:

Työn aloitimme huuhtomalla muovirakeet mäntysuovalla, jotta niistä poistuisi pintajännitys ja ne olisivat irtonaisia. (Rakeiden painoksi punnittiin 415,1g)

Seuraavaksi rakeet laitettiin leijutustornin pohjalle, tornin läpi juoksutettiin vettä,kunnes vesi oli kirkasta eli mäntysuopa oli huuhtoutunut pois.

Tämän jälkeen mittasimme kiintoaine patjan korkeuden. Lisäsimme veden virtausta rotametrin lävitse,  2 - 18 litraa/minuutissa ja kirjasimme kahden litran välein ylös kiintoaine patjan korkeuden sekä painehäviön manometriputken avulla.

Rakeet tyhjennettiin tornista paineilman avulla ja toistimme edellä suoritetun kokeen pelkällä vedellä, jotta saimme selville pelkän arinan ja tornin aiheuttaman painehäviön.

Määritimme rakeiden tiheyden kaatamalla mittalasiin 50ml denaturoitua alkoholia ja 50grammaa rakeita. Saimme tilavuudeksi yhteensä 90ml.  Tiheys laskettiin jakamalla rakeiden massa tilavuuden muutoksella.

Muotokertoimen laskemista varten mittasimme keskimääräisen rakeen pituuden sekä halkaisijan.

Lopuksi sijoitimme saadut tulokset valmiiseen excel-pohjaan, jonka avulla saimme selville mm. minimileijutusnopeuden, muotokertoimen sekä porositeetin.

  1. Rakeiden keskimääräinen pituus = 3mm
  2. Rakeiden keskimääräinen halkaisija =  4mm
  3. Rakeiden keskimääräinen tilavuus =  37,7mm3
  4. Rakeiden tiheys = 1250kg/m3
  5. Kuvaaja kts.alas
  6. Minimileijutusnopeus = 14mm/s
  7. Porositeetti virtausnopeudella 0mm/s = 0,5
  8. Porositeetti minimileijutusnopeudella = 0,6
  9. Porositeetti minimileijutusnopeudella  partikkelimuoto taulukosta  = 0,6





Tislauskolonnin ajo

14.2.2017
Tehnyt: Marko,Jyri ja Joni

Tislauskolonnin ajo ja etanolipitoisuuden määrittäminen refraktometrillä

Työn tarkoitus:
Ajaa tislauskolonnia ja määrittää etanolipitoisuudet

Tarvittavat välineet:
Siemens PCS7
Tislauskolonni
Dekkoja
Mittapulloja
Refraktometri
Pipettejä
Linssipaperia

Tarvittavat reagenssit:
Industol
Ionivaihdettu vesi
Eetteri
Etanoli

Työn suoritus:
Laitoimme valmistamaamme 15%:sta industolia syöteliuokseksi. Aloitimme kolonnin pohjan lämmityksen ja esikuumentimella syötteen lämmityksen.
Varsinaisen tislauksen alkaessa säädimme kolonnin pintaa tyhjennys- ja syöttöventtiilien kiinni-/auki olo aikoja muuttamalla.
Ajoimme kolonnia sekä manuaali, että automaattisäädöillä. Otimme näytteet syötteestä, pohjatuotteesta ja tisleestä, heti tislauksen alkaessa, 30min. jälkeen ja noin 60min. jälkeen.
Jonka jälkeen pysäytimme tislauksen.

DSC_0408.JPG
Tislauskolonni


Valmistimme standardiliuokset 10-100% industolia ja otimme niistä taitekertoimet refraktometrillä. Alla taulukko taitekertoimista:
Industol pitoisuus %
Taitekerroin


10
1,340
20
1,345
30
1,351
40
1,356
50
1,360
60
1,362
70
1,364
80
1,365
90
1,365





Vastaukset kysymyksiin:
Kuinka etanolipitoisuus muuttuu välipohjien välillä? Miksi?
Pitoisuus nousee,, kun noustaan ylemmille pohjille, koska tisle nousee ylöspäin ja vesi jää alemmille tasoille.

Kuvaile mitä kaikkea työn aikana tapahtui. Esim. kuinka kolonnin lämmitys onnistui ja miten lämmitys eteni?
Kolonnin lämmitys onnistui hyvin. Ensimmäisen näytteenoton jälkeen oli “tislesäiliö” jäänyt raolleen jolloin yläpää ei lämmennyt vaan höyry pääsi raosta vuotamaan..Tislesäiliön tiivistämisen jälkeen yläpään lämpötila kohosi nopeasti tavoitearvoihin.

Kerro työselostukseen mitä tislaus on? Tislauksen teoria?
Tislauksella saadaan erotettua eri kiehumispisteen omaavia aineita toisistaan. Alemman kiehumispisteen omaavat aineet tislautuvat erilleen korkeamman kiehumispisteen omaavista aineista.



Taitekertoimet
Alussa
30min jälkeen
Lopussa
Tisle
1,368
1,365
1,367
Pohja
1,342
1,341
1,339
Syöte
1,341
1,342
1,336

DSC_0409.JPG
Ajokuva loppuvaiheesta