Перспективи використання обладнання з циркуляційним перемішуванням при виробництві дизельного біопалива
Анотація
UDC 620.92
PERSPECTIVES OF EQUIPMENT WITH CIRCULATING STIRRING AT BIODIESEL PRODUCTION
M. Pavlenko, G. Golub, S. Kuharets
At the heart of biodiesel production process is the esterification of fatty acids of vegetable oils during mixing it with sodium methylate or potassium. When adding a solution of methanol and alkaline catalyst (potassium methylate) to vegetable oil derived liquid layers are respectively the value of their density. In this connection it is necessary to do them in turbulent mixing mode to obtain an emulsion.
The greater the phase between the surface, the faster the esterification is, as it happens in places of contact surface reagents. However, excessively intense mixing leads to the destruction of the contact surface reactants, which in turn prevents esterification reactions take place in full. In this connection it is necessary to provide a stirring emulsion in the "mixing" and the reaction in the esterification "the reaction", in terms of lower levels of turbulence suspension. The most common method of mixing in the production of biodiesel using a mechanical stirrer blade, frame, anchor, propeller and other types of batch reactors.
Also conducted research on application of cavitation mixing during esterification. However, this method may lead to the fragmentation of the structural components of vegetable oil until smooth, not divided into diesel biofuel and glycerin residue. Also for mixing cavitation characteristic rapid mixing, while the esterification of vegetable oils is a chemical reaction rate, and therefore in such stirring esterification of vegetable fatty acids will be deficient.
The turbulent mixing in the hydraulic flow using tubular esterifikatora provides quality mixing vegetable oil with a solution of potassium methylate. In this case, due to the length of the tube and the required number esterifikatora vortex ensured complete the reaction esterification. A characteristic feature of this equipment is the possibility of more technically simple equipment that has less metal and provides a lower power consumption of biodiesel production. The turbulent mixing in the hydraulic flow should be used in continuous reactors. Its use in batch reactors, which are used in agricultural production impractical.
Hydromechanical mixing and blending ensures quality throughout the volume of the reactor. Such mixing is due to the departure of the mixture nozzles, resulting in a reactive force that is created by the rotational movement of the agitator blades, and they, in turn, carry out further stirring the mixture. Using this type of mixing ensures a double mixing components is ensured by high-quality biodiesel output. This equipment is designed for use in seasonal jobs with the use of agro-technology biodiesel production.
Equally effective devices for biodiesel production is circulating mixing devices, which have no mixers.
Feasibility study of the application of the circulation reactor is based on the conventional economic indicators by the method described in. As a criterion for assessing the economic efficiency made minimal production costs of biodiesel in terms of farms. According to the calculation, the cost of biodiesel production amounted to 12172 UAH/t (for enterprises with an area of 1000 hectares of arable land use and circulation reactor volume 2 m3) to 12 887 UAH/t (for enterprises with an area of 100 hectares of arable land use and circulation reactor about ' in volume 0.4 m3). In calculating the cost of approved cost of vegetable oil 9700 UAH/t and potassium methylate cost 11,000 UAH/t. In general, the cost of biodiesel dependence on arable land and the volume of the reactor can be brought in such a relationship:
SD = 12908,5495-3,3934S + + 606,7126VR
+ 0,0012S2 + 0,4092SVR-132,319VR2
Conclusion
If the market value of diesel fuel at 16,000 USD/t, the annual income from the production of biodiesel will be from 165 UAH/ha to 206 UAH/ha, and the profitability of its production – from 17% to 22%.
Посилання
Виробництво та використання дизельного біопалива на основі рослинних олій / [Голуб Г. А., Павленко М. Ю., Чуба В. В., Кухарець С. М. ; за ред. д-ра техн. наук, проф. Г. А. Голуба] // К. : НУБіП України, 2015. – 119 с.
Голуб Г. А. Аналіз динаміки співвідношення цін на зерно та паливо для дизелів / Г. А. Голуб, С. В. Лук’янець // Наукові праці Південного філіалу Національного університету біоресурсів і природокористування України "Кримський агротехнологічний університет": Економічні науки. – Вип. 152. – Сімферополь : АРІАЛ, 2013. – С. 101–109.
Голуб Г. А. Випробування гідрореактивного змішувача при виробництві дизельного біопалива / Г. А. Голуб, М. Ю. Павленко // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України : зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. – Дослідницьке, 2014. – Вип. 18 (32), кн. 2. – С. 350–355.
Голуб Г. А. Параметри кільцевого трубчатого етерифікатора для виробництва біодизельного палива / Г. А. Голуб, М. І. Вірьовка // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України / редколегія : Д. О. Мельничук (відповідальний редактор) та інші. – К., 2009. – Вип. 134, ч. 2. – С. 124–131.
Голуб Г. А. Собівартість виробництва олії та дизельного біопалива в умовах сільськогосподарських підприємств / Г. А. Голуб, С. В. Лук’янець // Сучасні проблеми збалансованого природокористування : зб. наукових праць / Подільський державний аграрно-технічний університет (ПДАТУ) ; науковий редактор М. І. Бахмат. – Кам'янець-Подільський, 2012. – С. 207–212.
Кухарець С. М. Аналіз процесу отримання біодизельного пального та обґрунтування основних параметрів реактора-розділювача / С. М. Кухарець, Г. А. Голуб, В. М. Хрус // Зб. наук. пр. Подільського держ. аграр.-техн. ун-ту. – 2014. – Спец. вип. : Сучасні проблеми збалансованого природокористування : матеріали наук.-практ. конф. – С. 137–144.
Сухенко Ю. Використання гідродинамічної кавітації у виробництві дизельного біопалива / Ю. Сухенко, О. Литвиненко, В. Сухенко // Техніка та технології АПК. – Дослідницьке, 2011. – № 10 (25). – С. 33–36.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
