wojdalolololo

Ideowy schemat

Rysunek 6.1

produkcji emirów metylowych kwasów tłuszczowych (biopaliwa

rzepakowego)

Przykład 6.1. Obliczyć, ile można otrzymać estrów etylowych kwasu oleinowego z 1 Mg nasion rzepaku o zawartości 43% tłuszczu, przyjmując wydajność wytłaczania 35%. Obliczyć: ile oleju pozostanie w wytłokach, ile zużyto alkoholu etylowego 95% (objętościowo), ile powstanie estrów etylowych kwasu oleinowego (biopaliwa). przyjmując, że reakcja zachodzi z wydajnością 90%, ile powstanie glicery ny traktowanej jako odpad?

R o z w i ąz a n i e. W 1 Mg rzepaku znajduje się 430 kg oleju (dla uproszczenia przyjmuje się, że stanow i on trójoleinian gliceryny). W wyniku wytłaczania otrzymuje się 350 kg oleju surowego. W wytłoku pozostaje więc 80 kg oleju (tj. 8% w stosunku do masy nasion rzepaku i 12,3% w masie wytłoku). Przyjmując uproszczony zapis substratów i produktów, otrzymuje się następujący zapis slechiometryczny:

3 cząsteczki evtm    H^-OH

trójoleinian    ₊ ^ ę-H^OH    -^ etylowego kwasu +    |

gliceryny    -4    oleinowego    H C — OH

I

HjC-OH

SS4 kgkmol ¹    3 • 46 kg-kmol ¹    3 - 310 kg-kmol ¹    92 kg-kmol-¹

350 kg    X,    X,    *4

W wyniku powyższej reakcji powstanie biopaliwo, którego ilość określa się następująco:

„    350kg-3-310kg-kmol^-1    .    ..    . . _1AA0.

Xi =----—:-= 368,21 kg przy wydajności 100%

884 kg-kmol

a pr/y wydajności 90% otrzymuje się:

X₂ = 0,90 • X_x = 331.39 kg produktu Zużycie alkoholu etylowego (czystego składnika) wynosi:

X_y = 350kg.3-46lcg.kmor' __{M 6J kg} 884 kg • kmol

Z tablic 10 i 11, zamieszczonych na końcu książki, odczytuje się, żc 95% objętościowych alkoholu odpowiada gęstości 0.81144 kg-dm^-3 (92,4% wagowych). Po przekształceniu wzoru na gęstość: p = —, można obliczyć masę 1 dm³ alkoholu:

m - p V = 0,81144 kg-dm^-3 • 1 dm³ * 0,81144 kg

Przykład 2.7. Dla linii pneumatycznej transportującej ziarno pszenicy należy obliczyć: wydajność obliczeniową powietrza (Q₀), niezbędną moc silnika wentylatora (N„), ciśnienie wytwarzane przez wentylator (Hj), obliczeniową i minimalną wydajność transportera (G„ i G_mm) oraz minimalną moc silnika Należy również dobrać wentylator oraz jego obroty. Dane są: sumaryczna ilość powietrza podawana do cyklonu bateryjnego I(ż_blll 2,5 m³-s~', sumaryczna ilość pow ietrza zasysana dodatkowo przez nieszczelności w cyklonie lA^, = 0,07 m³-s"\ średnica przewodu d-02 m, prędkość powietrza v_p = 25 nvs opór hydrauliczny instalacji //„ = 8500 Pa, minimalne straty ciśnienia w linii //_mm = 7000 Pa.

Rozwiązanie. Wydajność obliczeniową powietrza (Q₀) obliczamy ze wzoru (2.39):

0,-10* + SA&* =2,5 + 0.07 = 2,57 mV

Następnie z równania (2.41), po przyjęciu wartości współczynników ^ = 0,85, tjp-= 0,95 i % = 0,98, otrzymujemy niezbędną moc silnika w-cntylatora (N₀):

N_a =—^2-

lOOOti^n^n/

2,57 8500

⁷ 1000-0,85 0,95 0,98

= 27,6 kW

Ciśnienie wytwarzane przez wentylator na podstaw ie rów nania (2.42) wynosi:

1 —

Ło _

100000

1-

8500

8500

100000

= 9290 Pa

Znając Hj oraz Q_(r na podstawie katalogu wentylatorów promieniowych dobieramy wentylator. Do rozpatrywanego przypadku odpow iedni jest wysokoprężny wentylator promieniowy typu WP-40. którego charakterystykę przepływową przedstawiono na rysunku 2.11. Można z niej odczytać prędkość obrotową wentylatora, która wynosi 2650 min^-1. Producent podaje, żc przy danych parametrach sprawność urządzenia wynosi n,y = 0.85. a = 0.81.

Obliczeniowa i minimalna wydajność transportera pneumatycznego na podstawie wzoru (2.43) wynosi odpow iednio:

G„ =0,0936J'*⁵v2 =0,0936 •0,2^u5 -25² =5,23 t-s^-1

G_min = 0,25G„ =0,25-5,23 = 1,3 t-s‘

Minimalna moc silnika z równania (2.44) wynosi:

cy/min    2,57-7000

^min ^—

lOOOrijminW 1000-0.81-0.95-0.98

= 22,91 kW