Pilot-laitteiston rakentaminen ja käyttöönotto biodieselin valmistusta varten
Jaatinen, Tarvo (2009)
Jaatinen, Tarvo
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200912178173
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200912178173
Tiivistelmä
Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinöörityön tiivistelmä
Tekijä Tarvo Jaatinen
Otsikko Pilot-laitteiston rakentaminen ja käyttöönotto biodieselin valmistusta varten
Sivumäärä 51
Aika 2.12.2009
Koulutusohjelma kemiantekniikan koulutusohjelma
Tutkinto insinööri (AMK)
Ohjaaja lehtori Seppo Lahti
Ohjaava opettaja yliopettaja Pekka Lehtonen
Insinöörityössä rakennettiin ja koekäytettiin pilot-laitteisto, jonka avulla voidaan valmistaa kasviöljystä biodieseliä vaihtoesteröintireaktion avulla. Nyt manuaalisesti toimiva laitteisto on prototyyppi myöhemmin rakennettavasta täysin automaattisesta laitteistosta, jonka avulla biodieselin valmistus tapahtuu täysin tietokoneen ohjaamana.
Laitteisto koostuu kolmesta eri säiliöstä, joista ensimmäisessä tapahtuu vaihtoesteröintireaktio rypsiöljyn, metanolin ja emäskatalyytin välillä. Reaktiosäiliössä lämmitetään reaktion lähtöaineiden seos 60 °C:seen sekoituksen ollessa päällä. Reaktiotuotteina saadaan biodieseliä ja glyserolia.
Toinen säiliö on biodieselin pesusäiliö, jossa biodieseliä pestään vedellä vesisumun ja kuplituksen avulla. Vesisumu leviää tasaisesti biodieselin pinnalle ja painuu säiliön pohjalle absorboiden samalla veteen liukenevia epäpuhtauksia. Toinen pesuvaihe suoritetaan kuplituksen avulla, jossa pumpataan ilmaa lasiputkeen, jonka päässä on huokoista keraamista materiaalia. Lasiputki on sijoitettu säiliön pohjalle, jolloin syntyneet ilmakuplat nousevat biodieselin pinnalle kuljettaen mukanaan vettä, joka absorboi epäpuhtauksia biodieselistä.
Koeajojen tarkoituksena oli optimoida tarvittavat reaktio- ja pesuolosuhteet, jotta reaktiotuotteena saadaan mahdollisimman puhdasta ja hyvälaatuista biodieseliä. Samalla kerättiin tietoja automatisoidun laitteiston rakentamista varten.
Saatuja biodieselnäytteitä analysoitiin kaasukromatografi-massaspektometrillä ja pommikalorimetrillä. Suoritettujen analyysien tulosten perusteella todettiin, että biodieselin valmistus on mahdollista koekäytetyllä laitteistolla.
Hakusanat biodiesel, kasviöljy, vaihtoesteröinti, pilot-laitteisto, optimointi
Tekijä Tarvo Jaatinen
Otsikko Pilot-laitteiston rakentaminen ja käyttöönotto biodieselin valmistusta varten
Sivumäärä 51
Aika 2.12.2009
Koulutusohjelma kemiantekniikan koulutusohjelma
Tutkinto insinööri (AMK)
Ohjaaja lehtori Seppo Lahti
Ohjaava opettaja yliopettaja Pekka Lehtonen
Insinöörityössä rakennettiin ja koekäytettiin pilot-laitteisto, jonka avulla voidaan valmistaa kasviöljystä biodieseliä vaihtoesteröintireaktion avulla. Nyt manuaalisesti toimiva laitteisto on prototyyppi myöhemmin rakennettavasta täysin automaattisesta laitteistosta, jonka avulla biodieselin valmistus tapahtuu täysin tietokoneen ohjaamana.
Laitteisto koostuu kolmesta eri säiliöstä, joista ensimmäisessä tapahtuu vaihtoesteröintireaktio rypsiöljyn, metanolin ja emäskatalyytin välillä. Reaktiosäiliössä lämmitetään reaktion lähtöaineiden seos 60 °C:seen sekoituksen ollessa päällä. Reaktiotuotteina saadaan biodieseliä ja glyserolia.
Toinen säiliö on biodieselin pesusäiliö, jossa biodieseliä pestään vedellä vesisumun ja kuplituksen avulla. Vesisumu leviää tasaisesti biodieselin pinnalle ja painuu säiliön pohjalle absorboiden samalla veteen liukenevia epäpuhtauksia. Toinen pesuvaihe suoritetaan kuplituksen avulla, jossa pumpataan ilmaa lasiputkeen, jonka päässä on huokoista keraamista materiaalia. Lasiputki on sijoitettu säiliön pohjalle, jolloin syntyneet ilmakuplat nousevat biodieselin pinnalle kuljettaen mukanaan vettä, joka absorboi epäpuhtauksia biodieselistä.
Koeajojen tarkoituksena oli optimoida tarvittavat reaktio- ja pesuolosuhteet, jotta reaktiotuotteena saadaan mahdollisimman puhdasta ja hyvälaatuista biodieseliä. Samalla kerättiin tietoja automatisoidun laitteiston rakentamista varten.
Saatuja biodieselnäytteitä analysoitiin kaasukromatografi-massaspektometrillä ja pommikalorimetrillä. Suoritettujen analyysien tulosten perusteella todettiin, että biodieselin valmistus on mahdollista koekäytetyllä laitteistolla.
Hakusanat biodiesel, kasviöljy, vaihtoesteröinti, pilot-laitteisto, optimointi