Вы здесь

Новые технологии получения биотоплива

Средняя: 5 (2 оценок)
Альтернативные источники энергии

В Институте технической теплофизики НАН Украины (ИТТФ НАНУ) в течение нескольких последних лет проводятся работы в направлении создания новых технологий получения биотоплива с использованием последних достижений в области тепломассопереноса. Разработан и изготовлен тепломассообменный стенд для исследования термопульсационных процессов получения биотоплива (рис. 1). Стенд состоит из двух функциональных контуров: продуктового контура и контура теплоносителя. В состав продуктового контура входят: выходная емкость А1, насос продуктовый Н1, диспергатор-гомогенизатор ГМ, реактор трубчатый РТ, реактор цилиндрический РЦ, теплообменник ТТ, пробоотборник ОП и емкость готового продукта А2. Контур оснащен трубозапирною арматурой и контрольно-измерительным оборудованием. Емкость А1 оснащена перемешивающим устройством М специальной конструкции, что обеспечивает качественное перемешивание реагирующих компонентов.

Принцип действия схемы 1 заключается в следующем:

  • Смесь находится в емкости А1, через кран К2 с помощью насоса Н1 подается через нагнетательный трубопровод в диспергатора-гомогенизатора ГМ где подвергается широкому спектру гидродинамических воздействий, проходя сложной траектории между рабочими органами аппарата.
  • После обработки в гомогенизаторе, смесь через нагнетательный патрубок подается трубчатого реактора РТ, в котором происходят следующие процессы: нагрев или охлаждение, смешивания и перемешивания компонентов при различных режимах движения обрабатываемого среды, прохождения химических реакций в присутствии катализаторов.
  • Далее продукт поступает в цилиндрический реактор где происходит завершение химической реакции. Цилиндрический реактор оснащен индивидуальной системой обогрева НЭ2, что позволяет регулировать температуру в реакторе в широких пределах.
  • Контроль готовности продукта осуществляется путем отбора проб через пробоотборник ОП. Готовый продукт выгружают в емкости А2 через открытый кран К10. При необходимости смесь может быть направлена на рециркуляцию.
  • Контур теплоносителя предназначен для обогрева емкости А1 и трубчатого реактора РТ. Нагрев теплоносителя происходит в нагревателе НЭ1. Циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью насоса Н2.

Рисунок 1 – Схема стенда для исследования тепломассообменных процессов производства биодизельного топлива

На рисунке 2 приведены общий вид тепломассообменного стенда для исследования тепломассообменных процессов получения биодизельного топлива.

                                                             а                                                                                   б

Рисунок 2 – Фото элементов действующего тепломассообменного стенда для исследования термопульсационных процессов получения биотоплива: а - вид на трубчатый реактор, б - вид на диспергатор-гомогенизатор.

Цель, которая ставится сотрудниками Института: разработать инновационную технологию получения биотоплива с использованием метода дискретно-импульсного ввода энергии (ДИВЭ). В этом направлении, совместно с Институтом сорбции и проблем эндоэкологии НАН Украины (испей НАНУ), проводится ряд работ по созданию новых катализаторов и оборудования для проведения безотходной реакции переэтерификации растительных масел этиловым спиртом. Благодаря использованию метода ДИВЭ, трубчатых реакторов и новых катализаторов планируется создать принципиально новую безотходную технологию получения биотоплива из растительных масел и этилового спирта, что позволит значительно сократить себестоимость получаемого топлива.

При изготовлении экспериментального стенда созданы новые виды оборудования для смешивания, диспергации и гомогенизации исходных компонентов, которые можно использовать не только для производства биодизельного топлива, но и для улучшения качества традиционных топлив путем добавления к ним присадок и других ингредиентов, которые улучшают качество топлива, а также для создания высококачественных топливных смесей.

Автор статьи: Дохторук Андрей, ст. каф. Микробиология и вирусология, Днепропетровского национального университета им. Олеся Гончара

Добавить комментарий