WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія економічна, Регіональна економіка → Альтернативні джерела енергії та обладнання в агропромисловому комплексі - Реферат

Альтернативні джерела енергії та обладнання в агропромисловому комплексі - Реферат

іншими рослинними оліями та тваринними жирами, які використовують для технічних цілей.
Заміна мінеральних масел на рослинні викликана екологічними проблемами. Ріпакова олія біологічно швидко розкладається і не несе в собі загрози для водоймищ: у ґрунті вона через 7 діб розкладається на 95% (мінеральне масло тільки на 16%).
Пальне одержують після видалення з олії гліцерину, який закоксовує форсунки паливної системи двигуна. Його ще називають ріпак-метилефіром (РМЕ). У країнах, які не мають власних запасів нафтопродуктів, взялись за спроби замінити дизельне пальне на РМЕ. До вирішення цих проектів включилися всесвітньо відомі фірми і компанії. У 1992 році французька компанія "Рено" випробувала новий автомобільний двигун, що працює на РМЕ. Оснащений ним автомобіль "Рено-21" пройшов 19 тис. км, показавши високу швидкість й економічність (витрата пального - 4 л на 100 км). Американська фірма "Нертон" також випробовує нові двигуни на пальному з ріпаку. В Бельгії й Нідерландах уже 80-85% громадського транспорту працює на біологічному пальному. Перша в Австрії фабрика комерційного виробництва біодизельного пального потужністю 500 т на рік була відкрита 1985 року. Через п'ять років його випуск зріс уже до 20 000 т. За даними Британської асоціації біопалив та олій (ВАВFО), 1995 року виробництво біодизельного пального в Європі сягало 327 000 т, а в найближчому майбутньому має зрости до 625 тис. т.
Ріпакова олія як біопаливо може використовуватися у вигляді чистої олії холодного пресування та етерифікованої. У першому випадку пальне підходить до двигунів з вихровою камерою, дообладнаних додатковою апаратурою для вприскування олії. На етерифікованій олії можуть працювати звичайні двигуни без переобладнання. Втрата потужності двигуна після переведення його на біопаливо становить лише 5-10%. Виробництво (переетерифікація) біодизеля включає в себе такі основні процеси (рис. 19.5).
Одержану після пресування олію очищають від побічних продуктів, фосфатидів, надмірної вологи, проводячи часткове рафінування (гідратацію, лужне рафінування і відбілювання). На етапі етерифікації, який проходить при безперервному переміщуванні з обігріванням, за допомогою надмірного введення метанолу одержують потрібний продукт - РМЕ і як побічний - гліцерин, який, до речі, має досить пристойну ціну, чим дозволяє знизити загальні затрати на виробництво основного продукту.
Раніше РМЕ використовували як пальне для двигунів. За розробками останніх років рекомендується здійснити ще кілька технологічних операцій. У ході додаткових заходів (очищення, дистиляції і кондиціювання) РМЕ звільняють
Рис. 19.5. Схема виробничого процесу в цеху виробництва біопалива (метилетеру)
від надлишків метанолу, залишків каталізаторів, додають речовини, які підвищують якісні показники пального, його можливості працювати взимку тощо. Одержане в кінцевому підсумку пальне не тільки екологічно чисте, але конкурентноспроможне і надійне в роботі.
Використання ріпакової олії у виробництві пального для дизелів можливе трьома основними методами, які мають свої позитивні й негативні сторони. Перший метод - переетерифікація олії, тобто одержання метилефіру, високоякісного дизельного пального. Це технологія, що потребує відповідного хімічного обладнання. На будівництво підприємств і розробку обладнання (або його купівлю за кордоном) потрібен час і значні кошти.
Прикладом виробництва може служити виробництво екодизельного палива за направленою реакцією перетворення рослинної олії з метиловим спиртом у метилестер (рис. 19.6). Метилестер після рафінування може бути використаний
Рис. 19.6. Схема виробництва біопалива
для дизельних моторів і теплових фабрик. Ця технологія розроблена інженерною групою "Балестра" (Італія). Промислове застосування процесу можливе з максимальною ефективністю незалежно від об'ємів і розмірів фабрики. Процес відбувається при температурі та під тиском, котрі не представляють ніякого ризику при нормальній роботі оператора. Контроль за процесом відбувається автоматично в усіх фазах. Процес не призводить до істотної емісії будь-яких інших, крім природних (пари Н2О), продуктів термічних процесів. Виробництво безвідходне, не дає рідких і твердих відходів. Продукт переробки "Екодизельне паливо" відповідає найбільш суворим європейським стандартам, а гліцерин - промислової та фармацевтичної якості.
Порівняльний аналіз якості вихлопних газів традиційного і дизельного палива показав істотну перевагу останнього з екологічної точки зору. Зокрема кількість димних часток знизилась більш як на 50%. Емісійні характеристики екодизеля підтверджують, що це прекрасне не забруднююче паливо, особливо у відношенні зниження колоїдних вуглеводних часток. Емісія оксидів сірки і ароматичних складових близька до нуля. Баланс СО2 дорівнює нулю. Екологічна привабливість цього палива - очевидна (табл. 19.7).
19. 7. Метилетер екодизель - якісна характеристика
Другий метод - використання ріпакової олії як пального для дизелів без переробки (не враховуючи необхідне очищення - наприклад, фільтрування). У цьому випадку необхідно розробити нові дизелі, освоїти їх виробництво або реконструювати дизелі, що були в експлуатації. Тобто, знову потрібен час і великі кошти.
Третій метод - використання сумішей нафтового дизельного пального з ріпаковою олією у відповідних допустимих співвідношеннях або сумішей ріпакової олії з іншим вуглеводневим пальним.
Розроблена і освоєна у Національному технічному університеті України, Українському транспортному університеті та Київському ВО "Більшовик" екструзійна установка призначена для одержання олії з насіння ріпака, продуктивністю 10-12 кг за годину. Розроблено і освоєно спеціальний гідрозмішувач інтенсивної дії, на якому проведені відповідні експерименти, пов'язані з одержанням сумішей дизельного пального з ріпаковою олією. Продуктивність установки 5-10 т суміші за годину.
З допомогою зазначених установок були виготовлені партії сумішей (10, 20, ЗО,40% ріпакової олії в суміші з дизельним пальним) і проведено дослідження роботи тракторного дизеля Д-243. Стан суміші із в'язкістю, а також результати всебічних експериментів з заміром потужності, питомої витрати пального, складу продуктів згорання показують, що доцільно використовувати суміші з 20% ріпакової олії. При цьому енергетичні, економічні та екологічні показники роботи дизеля практично не змінюються у порівнянні з роботою на нафтовому дизельному пальному.
Слід зазначити, що з метою запобігання забрудненню системи живлення дизеля до і після змішування необхідно провести відстоювання і фільтрацію дизельного пального, ріпакової олії і їх суміші. Крім того провадяться модельні експерименти з метою визначення можливості використання сумішей (25, 50% ріпакової олії) у газотурбінному циклі, що може стати основою створення відповідних установок з високим коефіцієнтом корисної дії.
Незаперечна цінність біодизеля в його екологічній чистоті й можливості одержувати з відновлюваної сировини. У природних умовах біодизель та мастила з ріпака знешкоджуються мікроорганізмами впродовж 7-8 днів на 95%, а звичайні нафтопродукти - на 16%.
Біодизель - це записана сонячна енергія. Порівняно зі звичайним дизелем він має ту перевагу, що завдяки високій частці ріпакової олії при його згорянні виділяється тільки така кількість СО2, яку рослини взяли з атмосфери, що не впливає на клімат. В таблиці 19.8 наведені дані про кількість речовин, які виділяються при використовуванні 100 л
Loading...

 
 

Цікаве