ZOL ŻEL, SOL GEL, AEROŻEL, AEROGELS, SILICA AEROGELS, AEROŻELE,SOL-GEL, CERAMICS


RYSUNKI INSTALACJI DO DWUSTOPNIOWEJ TRANSESTRYFIKACJI (PRODUKCJA ESTRÓW METYLOWYCH WYŻSZYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH) SĄ DO POBRANIA W DZIALE
- ZASOBY -


PRZEGLĄD ROZWIĄZAŃ STOSOWANYCH W REAKTORACH:



Technologia procesu wymaga zastosowanie reaktora w którym zostaną umieszczone surowce oraz substancjie pomocnicze. Reakcjia oleju z metanolem wymaga zastosowania katalizatora którym mogą być : NaOH, KOH, NaOCH3 Znane są również przypadki zastosowania CaO (tlenku wapnia) ale wydajność procesu jest dużo niższa (niska konwersja oleju, ponadto przy zastosowaniu katalizatora w postaci ciała stałego występują trudności w oddzieleniu katalizatora od produktu (tworzenie trwałej zawiesiny) Prowadzenie procesu wymaga zastosowania ogrzewania mieszaniny reakcjnej, dlatego reaktor powinien byc wyposoarzony w urządzenie grzewcze. Niezbędne jest również zastosowanie intensywnego mieszania w celu zapewnienia dobrego kontaktu w układzie olej/metanol+katalizator. Metanol jest nierozpuszczalny w oleju.


Produktami w procesie są estry metylowe wyższych kwasów tłuszczowych (biodiesel) oraz gliceryna. Rozdzielenie produktów może nastąpić na drodze sedymentacji, czyli swobodnego opadania cieższych cząsteczek gliceryny na dno zbiornika. Proces sedymentacji wymaga czasu, dlatego w zależności od wysokości zbiornika trwa od kilku do kilunastu godzin. W wielu rozwiązaniach stosuje się stożkowe dno zbiornika w celu zmniejszenia objętości w jego dolnej części i łatwiejsze spuszczenie gliceryny ze zbiornika. Na rysunku powyżej przedstawiono typowy roskład objętościowy produktów w mieszaninie poreakcyjnej. Należy tu zaznaczyć że przy zastosowaniu metanolu jego nieprzereagowany nadmiar będzie znajdował się zarówno w częsci estrowej jak i glicerynowej. Ze względu na różnice w rozpuszczalności gliceryny, a także obecność katalizatora ilość metanolu w fazie glicerynowej jest znacznie wyższa niż w fazie estrowej. Nie należy jednak zapominać że istotnia ilośc metanolu i katalizatora pozostaje w fazie estrowej i należy ją z tamtąd usunąć. Jeżeli chodzi o rozdzał faz, to jeśli raktor jest wykonany ze stali należy zapewnić możliwość obesrwacji rozdziału faz. Można zastosować wziernik, ale jest to rozwiązanie kłopotliwe, ponieważ należy wykonywać obeserwację w zakresie 20% objętości całej miesznaniny. Dużo lepszym (i tańszym) rozwiązaniem jest zastosowanie zewnętznej rurki pomiarowej działającej na zasadzie naczyń połączonych. polega to na wspawaniu dwóch króćców - u dołu zbiornika oraz na wysokości około 20% objętości mieszaniny reakcyjnej. Do króćców należy przyłączyć wąż wykonany z polipropylenu lub polietylenu, nie należy stosować poliestru ponieważ jest on rozpuszczalny przez roztwory zasadowe. Dzięki temu rozwiązaniu będziemy obserwowali rozdział faz zachodzący w zbiorniku. Obserwacja jest ułatwiona o tyle że faza estrowa oraz glicerynowa różni się od siebie zabarwieniem.



Na rysunakch poniżej przedstawiono kilka możliwych rozwiązań stosowanych w spotykanych w handlu reaktorach. W tym miejscu chcę po raz kolejny podkreślić że tego typu urządzenia nie nadają się do otrzymywania estrów zgodnych z normą EN-PN 14214
Pierwszy z układów jest najbardziej klasycznym rozwiązaniem, rekator wyposażony w mieszanie za pomocą silnika elektrycznego i wału z łopatkami mieszającymi. Podgrzewanie za pomocą grzałek elektrycznych. Z reguły stosuje się moc grzejną około 2-5kW na 100 litrów objętości instalacji. Wadą ogrzewania bezpośredniego za pomocą grzałek jest niska powierzchnia odprowadzania ciepła a w konsekwencji przypalanie oleju na grzałkach. Ponadto jest to rozwiązanie ryzykowne w przypadku kontaktu np. par metanolu z rozgrzanymi grzałkami.

Kolejnym z elementów spotykanych w instalacjach jest pompa, służąca do napełniania zbiornika oraz przepompowywania produktu. Pompa powinna charakteryzować się odpornością na czynniki stosowane w reakcjach - metanol, wodorotlenki, oleje oraz estry. Każdy z wymienionych czynników będzie sprawiał inne kłopoty.


metanol - surowiec wysoce łatwopalny, duże zagrożenie wybuchem, pompa powinna być w wykonaniu przeciw wybuchowym (EX)

wodorotlenek, roztwory wodorotlenków - żrace i agresywne wobec wielu materiałów, powodują przyspieszoną korozję, mogą rozpuszczać niektóre materiały. Uwaga, w przypadku aluminium wodorotlenek będzie powodował jego rozpuszczenie z wytworzeniem wodoru. W warunkach eksploatacyjnych nie nadają się również urządzenia wykonane z mosiądzu.

estry - rozpuszczają uszczelki wykonane z gumy, urządzenia i przewody wykonane z poliestrów, powodują "puchnięcie"niektórych materiałów uszczelniających.


Z reguły wydajnośc pompy powninna zapewnić napałenienie/opróżnienie zbiornika w czasie około 5 minut.

Na rysunkach przedstawiono schemat połączenia zbiornika reakcyjnego oraz pompy. Zastosowanie takiego wariantu wraz z zaworami umożliwia napełnianie, opróżnianie zawartości zbiornika za pomoca jednej pompy. Kolejny rysunek przedstawia wariant w którym pompa stanowi urządzenie mieszające, zastępujące zewnętrzne mieszadło. Przy zastosowaniu pompy o dużej mocy, zapewniającej duzy przepływ możemy mieszać zawartość zbiornika. Wydajnośc pompy w takim wariancie powinna być równa od 0,1 do 0,2 objętości zbiornika. Czyli dla zbiornika o objętości 500 litrów pompa powinna mieć wydajność od 50 do 100 litrów na minutę. Pompa mieszająca powinna zostać włączona do obiegu w sposób przedstawiany na rysunku. Ze względu na dużą wydajność nie będzie się nadawała do dozowania metanolu do zbiornika.



  • Rysunek 1, połozenie zaworów umożliwające opróżnienie zbiornika

  • Rysunek 2, położenie zaworów umożliwające mieszanie cieczy w zbiorniku przy pomocy pompy (mieszanie obiegowe) na rysunku przedstawiono mozliwe zamocowanie grzałek






  • Rysunek 3, położenie zaworów umożliwające mieszanie cieczy przy pomocy 2 pomp - obiegowej oraz dozującej

  • Rysunek 4, układ reakcyjny z zewnętrznym systemem grzewczym







  • Rysunek 5, ogólny widok układu reakcyjnego z mieszadłem mechanicznym

  • Rysunek 6, mieszanie przy pomocy mieszadła mechaniczego (silnik elektryczny z motoreduktorem)







  • Rysunek 7, Reaktor wykonany na bazie paletopojemnika (mauser) z zewnętrznym systemem ogrzewania i mieszaniem przy pomocy mieszadła mechanicznego oraz pompy obiegowej





  • Rysunek 8, położenie zaworów przy napełnianiu olejem

  • Rysunek 9, położenie zaworów przy opróżnianiu zbiornika z gliceryny i estrów











  • statystyka
    ZEOLITECONTACT
    (c)2007 ZEOLITE | Kontakt: ZEOLITE ® || PROMOCJA: ODPADY NIEBEZPIECZNE ® || PROMOCJA : ZIELONA GLINKA ® | | Hosting i strona: Yunnan | Polityka Prywatności
    Google PageRank 
Checker - Page Rank Calculator
    zeolite.com.pl