Анализ процесса получения биодизельного горючего и обоснование основных параметров реактора-разделителя

Abstract

Приведены результаты теоретических исследований по определению основных параметров реактора-разделителя для получения дизельного топлива из растительного масла. Установлены режимы работы гидростанции, которые обеспечивают минимальные затраты энергии на перемешивание эмульсии. Проведен ряд опытов с трех факторным планом бокса банкетный в котором определяются зависимости между мощностью затрачиваемое на перемешивание, обороты гидронасоса и диаметра сопла форсунки. Определены и представлены оптимальные параметры смесителей, которые обеспечат полное протекания необходимой реакции метанолиза с минимальными затратами энергии. Качество полученного биодизеля соответствует требованиям ДСТУ 6081: 2009 по кинематической вязкости, плотности и температуре вспышки в закрытом тигле. Полученное биотопливо можно использовать в дизельных двигателях тракторов и другой мобильной техники, выполнив небольшую модернизацию. Для не модернизированных двигателей доля метиловых эфиров жирных кислот в составе минерального дизельного топлива не должна превышать 30%. Доказано, что низкие значения удельной мощности перемешивания эмульсии при производстве дизельного биотоплива в циркуляционных смесителях-разделитель будут принадлежать диапазонам диаметра сопла форсунок от 10 до 30 мм и достигнут минимального значения 9,8 Вт/м3 при рабочем объеме циркуляционного смесителя-разделителя дизельного биотоплива 50 м3, число оборотов гидронасоса и диаметр сопла форсунки имеют существенное влияние на действительную мощность, затрачиваемая на перемешивание и циркуляцию эмульсии в смесителе. Угол установки форсунок не имеет существенного влияния на затраты энергии на перемешивание и циркуляцию эмульсии. В диапазоне оборотов гидронасоса от 800 до 1400 об/мин потребляемая мощность незначительно снижается при изменении диаметра сопла форсунки в пределах от 9 до 30 мм, а в диапазоне от 200 до 800 об/мин при изменении диаметр сопла форсунки в пределах от 9 до 30 мм остается практически постоянной. Минимальные энергозатраты при перемешивании и циркуляции эмульсии объемом 0,15 м3 в циркуляционном смесители ЦРПР 2 достигаются при частоте оборотов гидронасоса НШ-100 n=400 об/мин, При этом обеспечивается достаточная интенсивность перемешивания эмульсии.