maanantai 28. tammikuuta 2013

Biodieselin valmistus

 
 

Kuvassa on biodieseli laitteisto jossa valmistimme rypsiöljystä biodieseliä. Työn aloitimme pumppaamalla reaktiotankkii 70 litraa rypsiöljyä, jonka jälkeen laitoimme reaktiotankin lämmityksen päälle vuorokaudeksi, lämpötilan asetimme 55´C:n jossa rypsiöljy lämpeni n. 40´C.

Lämmityksen jälkeen kierätimme öljyä pumpulla ja katsoimme lämpötilaa. Lämpötilan mittaus toimii vain sillon kun on kierätys päällä. Kierätystä piti pitään jonkin aikaa päällä, että mittari ehti mitata lämpötilan.







Sitten otimme näytteenottoventtiilistä näytteen ja suoritimme titrauksen. Laittoimme tyhjään testikuppiin 10 ml metanolia, pipetillä 1 ml öljynäytettä ja sekotimme metanolin ja öljyn purskutammalla edestakaisin pipetillä. Tämän jälkeen lisäsimme 4 tippaa indikaattorinestettä ja sekotimme kevyesti jonka jälkee aloimme titraan 0.1 % NaOH:lla. Titrauksen teimme kaksi kertaa jotta saimme tarkan tuloksen. Titrauksen jälkeen katsoimme tuloksen perusteella taulokosta KOH-rakeiden määrän.



Lisäsimme Pre-Mix säiliöön 14 litraa metanolia ja tämän jälkeen kaadoimme punnitut KOH-rakeet samaan säiliöön ja aloimme välittömästi pumpata käsipumpulla. Pumppasimme siihen asti kun rakeet olivat liuenneet metanoliin.

Tämän jälkeen kierätimme tunnin ajan raakaöljyn ja pre-mix- liuoksen. Kierätys toimii automaattisesti ja se pysähtyy myös automaattisesti. Tässä reaktiossa syntyy biodieseliä. Annoimme biodieselin laskeutua tunnin ajan.



Seuraavaksi erotimme glyserolin. Laitoimme pesutankin lämpeneen 45 asteeseen ja myös glyserolitankin lämpeneen 55 asteeseen. Pistimme alipaineen 0.2 - 0.5 bariin. Aukasimme glyserolin siirtoventtiilin osittain ja tarkkailimme nestettä pesutankin alla olevasta läpinäkyvästä putkesta, joka vaihtuu tummasta vaalekasi ja kokonaan läpinäkyväksi. tämän jälkeen erotimme metanolin glyserolista

Erotuksien jälkeen teimme vesipesun. Laitoimme vesiletkun laitteeseen ja kytkimme ohjauspaneelista vesipesun magneettikytkimen päälle. Odotimme jonku minuutin kunnes vesipesutankin pohjassa oleva läpinäkyvä putki täyttyi kirkkaasta vedestä jonka jälkee aukasimme varovasti tarkastusputki venttiilin. Siirsimme kierätyspumpulla reaktiotankissa olevan biodieselin pesutankkiin. Vesipesu piti automaattisesti sammua, mutta siinä oli ongelmia ja jouduimme sen sammuttaan manuaalisesti. Annoimen seoksen seistä noin 2 tuntia, jonka jälkeen laskimme vedenpoistoventtiilin kautta vettä kanaliin, ensimmäisen pesun jälkeen pH oli 8. Teimme sitten mikrokulpa pesun jonka jälkeen veden pH oli 7.

Tämän jälkeen tyhjensimme glyserolin keräystankista ohjeen mukaan.
Siirsimme biodieselin pesutankista suodattimen läpi kanisteriin.



Valmiista biodieselista otimme 10 ml ja 90 ml metanolia jotka laitoimme 100 ml erotussuppiloon. Sekoitimme seosta ylösalasin jonka jälkeen annoimme sen seistä noin puoli tuntia. Jonka aikana erotussuppilon pohjalle muodostuu reakoimatonta rypsiöljyä. Reakoimaton rypsiöljy valutettiin mittalasiin. Mittalasista otimme tuloksen ja laskimme kaavalla biodieselin esteripitoisuuden. Saimme 96 %. Tämän jälkeen päätimme kokeilla sitä aggregaatissa, joka toimi hyvin.


torstai 24. tammikuuta 2013

Leijutus

Teoriaa leijutuksesta:

Tässä vähän leijutuksesta eli leijutuksella (fluidisaatio) tarkoitetaan tilaa, jossa kiintoainerakeet käyttäytyvät kaasu- tai nestevirrassa kiehuvan nesteen tavoin. Rakeiden leijutus saadaan aikaan johtamalla kaasu- tai nestevirta rakeiden alapuolelta niiden muodostamaan kerroksen läpi. Paine aiheuttaa ylöspäin suuntautuvan voiman. Virtauksen kasvaessa riittävän suureksi paine riittää kannattamaan raekerroksen painon. Leijutustilassa rakeet liikkuvat esteettä kaikkiin suuntiin ja samalla niiden muodostaman kerroksen pinta-ala kasvaa. Leijutustilassa aineen-ja lämmönsiirto rakeiden ja kaasun tai nesteen välillä on huomattavasti suurempi verrattuna ei-leijutustilaan eli kiinteään kerrokseen.

Työsuoritus:





Materiaali tiheyden saimme kun lisäsimme 100ml:n mittalasiin denaturoitua alkoholia noin 50 ml. Sitten punnitsimme 50 g kiintoaine rakeita ja lisäsimme mittalasiin. Luimme tilavuuden asteikolta.
Määritimme kiintoaineen keskimääräinen raekoko. Punnitsimme loput rakeista, jotta saimme saimme leijutuksessa käytettävien rakeiden massan.


Leijutus torniin laitoimme kiintoaine rakeet ja mittasimme raepatjan paksuuden. Laitteessa ei saa olla vettä.


Leijutus torniin lisäsimme mäntysuopaliosta, jonka tarkoituksena on saadaa alhaisempi pintajännitys täyttövaiheessa ja vältytään liian suurelta määrältä koetta häiritseviä ilmakuplia.



Täytimme leijutustornin hitaasti vedellä ja annoimme veden valua tornin läpi kunnes sumeana erottuva mäntysuopa on poistunut.



Videossa näkyy että leijutus onnistui.

Työohjeet ja tulokset löytyy täältä.

Lähteet:
Juhani Pihkala Prosessitekniikka Prosessiteollisuuden yksikkö- ja tuotantoprosessit (24.1.2013)

maanantai 17. joulukuuta 2012

Kynttilän valmistus

Teoriaa kynttilästä:
 Nykyään kynttilän valmistuksessa käytetty vaha on yleisimmin parafiinia tai steariinia. Parafiini on öljynjalostuksen sivutuote. Puhdas parafiini on hyväksytty käytettäväksi myös elintarvikkeiden ja lääkkeiden lisäaineena. Steariinia on aiemmin valmistettu eläinrasvoista, mutta nykyään sen valmistuksessa käytetään yleensä palmuöljyä. Kynttilöitä tehdään myös mehiläisvahasta sekä soijasta ja muista kasviöljyistä valmistetusta vahasta. Geelikynttilät on tehty parafiinin ja muovin seoksesta.


Työvaihe kuvin ja sanoin:

Aivan ensimmäsenä mittasimme dekkalasilla parafiinia 50ml ja steariinia 100ml, jonka jälkeen valmistelimme muotin.

Tässä kuva muotista ja vesihauteessa olevasta parafiinista ja steariinista. Vuorasimme muotin foliolla jotta kynttilä olisi helpompi saada irti.



Seuraavaksi kun parafiini ja steariini ovat sulaneen ja mudostaneet läpinäkyvän liuoksen niin se kaadetaan muottiin



Annoimme kynttilän jäähtyä jotta se tiivistyisi sydänlangan ympärille. Sitten irromimme kynttilän muotista.



Kun irrotimme kynttilän niin huomasimme että folionpohjassa syndänlankaa varten ollut reikä oli hiukan liian iso niin folio jäi kynttilän sisälle.

Pääasia on kuitenkin se että kynttilä palaa.


Linkin työohjeeseen löydät täältä.

Viitteet ja lainaukset : http://fi.wikipedia.org/wiki/Kynttil%C3%A4  (pvm:18.12.2012 klo 9:00).

perjantai 14. joulukuuta 2012

Saippuan valmistus

Ennen kuin menemme itse työ osuuteen niin katsellaan että mitä saippua on.

Saippua on kemialliselta koostumukseltaan rasvahappojen natriumsuola, jota tehdään rasvoista tai öljyistä keittämällä niitä emästen (kuten natriumhydroksidin) kanssa 80–100 °C:n lämpötilassa. Vanhoina aikoina tarvittavana emäksenä käytettiin potaskaa, jota saatiin tuhkaamalla lehtipuita (Suomessa koivua) tai esimerkiksi saniaisten lehtiä.

Ja nyt itse työhön.

Aloitimme työn punnitsemalla rasvat ja öljyt samaan dekkaan ja tekemällä NaOH liuoksen. Tämän jälkeen kun rasvat ovat sulaneet niin jäähdytelimme rasvaseoksen 48 asteeseen. NaOH liuosta tehdessä siitä vapautuu lämpöä niin jouduimme myöskin jäähdyttämään NaOH liuosta noin 48 asteeseen.

Alla olevissa kuvissä on sulatetut rasvat ja NaOH liuossa.

 

Kun molempien nesteiden lämpötila on lähellä toisiaan niin ne sekoitetaan keskenään.

Tässä kuvass näykyy jo rasvojen ja natriumhydroksidin reagointi.



Sekoittelimme tulevaa saippuaa noin 20min ja tulimme siihen lopputulokseen että annoimme saippuan jähmettyä ulkona yön yli ja seuraavassa kuvass on lopputulos.



Johtopäätöksenä voi päätellä että kyllähän siitä saippuaa tuli. Miten tämä kaikki saatiin aikaan sen löydät täältä.
https://docs.google.com/document/d/18K0NtCzqPPrn3h_y8GcGcqKSbUCYEmnYijPX1ngZEUA/edit

Lähteet : http://fi.wikipedia.org/wiki/Saippua pvm:14.12.2012 klo:11:04

maanantai 10. joulukuuta 2012

Venttiilin ominaiskäyrän selvittäminen

Tätä venttiili tyyppiä käytimme tässä työssä.

Teoriaa istukkaventtiilistä.

(Kuvassa istukkaventtiilin rakenne).
 




Pesä tehdään usein valuraudasta tai valuteräksestä ja tulppa sekä istukkarengas haponkestävästä teräksestä. Materiaalin valintaan vaikuttavat prosessin lämpötila ja paine.

Kuluvat osat voidaan myös valmistaa kemiallisesti tai mekaanisesti kestävämmästä materiaalista tai päällystää sellaisella.

Liitäntäkooltaan liian suuri venttiili voidaan varustaa myös pienemmillä sisäkaluilla, jolloin sen säätöominaisuudet ovat pienillä virtauksilla paremmat ja venttiilikokoa voidaan tarvittaessa suurentaa vain sisäkalut vaihtamalla.

Istukkaventtiilin toimisuunta on suora, kun sisäänpäin menevä kara sulkee venttiilin. Venttiilin toimisuunta voidaan vaihtaa uudelleen kokoamalla.

Nyt kun tiedämme jotain istukkaventtiilin rakenteesta ja valmistus materiaaleista niin käydään läpi ominaskäyrän selvittäminen läpi.

 Eli tässä on kuva simenssin prosessinäytöstä. Tehtävänä oli tutkia miten venttiilin ohjauksen muutos vaikuttaa suhteessa virtauksen määrään. Eli kun muutimme ohjausta säätöpiiristä (LICZA-2214) aina viidenprosentin välein sataanprosenttiin asti ja samalla otimme virtauksen muutoksen ylös niin saame aikaan tääläisen käppyrän.



Tässä kuvaajassa on esitetty istukkaventtiilin ominaiskäyrä, joka kertoo meille missä suhteessa venttiilin ohjauksen suurentaminen vaikuttaa virtauksen muutokseen.

tarkemman työ ohjeen löydät täältä:
https://docs.google.com/document/d/1TKV98z89ky_15SSqECcfRyuE63lCRakxaflY5_F_Gz4/edit

lähteet:
(knowpulp-säätöventtiilit-istukkaventtiili 10.12.2012).

maanantai 3. joulukuuta 2012

Tärkkelyspitoisuuden määrittäminen perunasta

Pesimme ja punnitsimme noin 0.5 kg perunoita.





Tämän jälkeen raastoimme perunat isoon muovidekkaan ja lisäsimme kaksi litraa vettä.






Sitten kaadoimme suodosveden harson ja siivilän lävitse.



Tämän tehtyämme annoimme suodos veden seisahtua noin tunnin ajan että tärkkelys painuu sangon pohjalle. Imettyämme venden pois sangosta niin siirsimme tärkkelyksen dekkaan ja laitoimme dekan lämpökaappiin kuivumaan.

Tässä on lopputulos.



Laskukaava ja tulokset.

tärkkelyksenpaino/perunoidenpaino*100

62.5/518.8*100 = 12.04703 %

Linkki työohjeeseen löytyy tästä.
https://docs.google.com/document/d/16a_CtDqGN9oFtrh4aUCNGNPfglhyqlRqmMPc6wQIVzE/edit