Міністерство аграрної політики та продовольства України

Вінницький національний аграрний університет

Агрономічний факультет Кафедра Менеджменту

альтернативних джерел енергії

Розрахункова робота

з дисципліни виробництво біодизелю

Виконала:

студентка 4- го курсу

41 – А групи

Тихоненко І. Д.

Перевірив:

Семенов В. Г.

Вінниця – 2012

ЗМІСТ

Розділ 1. Вихідні дані сировини (соєва олія)…………………….…….3 ст.

Розділ 2. Розрахунок фізико-хімічних показників соєвої олії…..…….4 ст.

Розділ 3. Розрахунок фізико-хімічних показників біодизелю метилових ефірів жирних кислот (FAME)………………………………………………..6 ст.

Розділ 4. Розрахунки матеріального балансу одержання біодизелю згідно стехіометричних рівнянь……………………………………………………. .7 ст.

4.1. Перший етап одержання біодизелю – реакція етерифікації……...8 ст.

4.2. Другий етап одержання біодизелю – реакція пере етерифікації…8 ст.

4.3. Перевірка розрахунків……………………………………………..9 ст.

4.4. Розрахунок йодного числа біодизелю…………………………….9 ст.

Список використаної літератури………………………………………11 ст.

РОЗРАХУНКИ МАТЕРІАЛЬНОГО БАЛАНСУ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ОДЕРЖАННЯ БІОДИЗЕЛЬНОГО ПАЛИВА (БІОДИЗЕЛЮ З ЖИРІВ РОСЛИННОГО ТА ТВАРИННОГО ПОХОДЖЕННЯ) З РІЗНИМ РІВНЕМ ВИХІДНОГО КИСЛОТНОГО ЧИСЛА

1. Вихідні дані сировини (соєва олія)

- варіант 16

- жирнокислотний склад соєвої олії (табл. 1)

- кислотне число соєвої олії КЧ=7,0 мг КОН/г

- маса вихідної сировини-1000 кг.

Таблиця 1

Жирнокислотний склад соєвої олії

Формула кислоти	Назва кислоти	Формула	Відсоток змісту %
С 16:0	Пальмітинова	С16Н32О2	12,1
С 18:0	Стеаринова	С18Н36О2	6,1
С 18:1	Олеїнова	С18Н34О2	24,2
С 18:2	Лінолева	C18H32О2	54,9
С 18:3	Ліноленова	С18Н30О2	1,5
С 20:0	Арахінова	С20Н40О2	0,5
С 22:0	Бегенова	С22Н44О2	0,7

Молярні маси вуглецю С, водню Н, кисню О:

M_C = 12,011 кг/кмоль

M_H = 1,0079 кг/кмоль

M_О = 16 кг/кмоль

2. Розрахунок фізико-хімічних показників соєвої олії.

Визначення молярної маси індивідуальних жирних кислот

С_nH_mO_k = M_Cn + M_Hm + Mо_k

С₁₆Н₃₂О₂ = 16∙12,011+32∙1,0079+2∙16 = 256,43 кг/кмоль

С₁₈Н₃₆О₂ = 18∙12,011+36∙1,0079+2∙16 = 284,48 кг/кмоль

С₁₈Н₃₄О₂ = 18∙12,011+34∙1,0079+2∙16 = 282,47 кг/кмоль

С₁₈Н₃₂О₂ = 18∙12,011+32∙1,0079+2∙16 = 280,45 кг/кмоль

С₁₈Н₃₀О₂ = 18∙12,011+30∙1,0079+2∙16 = 278,44 кг/кмоль

С₂₀Н₄₀О₂ = 20∙12,011+40∙1,0079+2∙16 = 312,53 кг/кмоль

С₂₂Н₄₄О₂ = 22∙12,011+44∙1,0079+2∙16 = 340,58 кг/кмоль

Визначення маси індивідуальних жирних кислот соєвої олії згідно їх вмісту у відсотках а (частках)

М _СnHmO2 ∙ а

М _С16Н32О2 = 256,43∙0,121 = 31,03 кг/кмоль

М _С18Н36О2 = 284,48∙0,061 = 17,35 кг/кмоль

М _С18Н34О2 = 282,47∙0,242 = 68,36 кг/кмоль

М _С18Н32О2 = 280,45∙0,549 = 153,97 кг/кмоль

М _С18Н30О2 = 278,44∙0,015 = 4,18 кг/кмоль

М _С20Н40О2 = 312,53∙0,005 = 1,56 кг/кмоль

М _С22Н44О2 = 340,58∙0,007 = 2,38 кг/кмоль

Визначення середньої маси всіх індивідуальних жирних кислот

М^ср_жк = М _С16Н32О2 + М _С18Н36О2 + М _С18Н34О2 + М _С18Н32О2 + М_С18Н30О2 + М_С20Н40О2 + М_С22Н44О2 = 31,03 + 17,35 + 68,36 + 153,97 + 4,18 + 1,56 + 2,38 = 278,83 кг/кмоль

Визначення середньої маси молекули триацилгліцерина М^ср_ТГ

М^ср_ТГ = 3·М^ср_жк + С₃Н₂ = 3∙278,83+38,04 = 874,53 кг/кмоль

Визначення суми атомних мас вуглецю С, що входять до складу молекули триацилгліцерина (ТГ)

С_ТГ = 3·С_жк + 3∙С

С_ТГ = 3 ∙ ( С₁₆∙0,121 + С₁₈∙0,061 + С₁₈∙0,242 + С₁₈∙0,549 + С₁₈∙0,015 + С₂₀∙0,005 + С₂₂∙0,007) + 3∙С = 3 ∙ (16∙12,011∙0,121 + 18∙12,011∙0,061 + 18∙12,011∙0,242 + 18∙12,011∙0,549 + 18∙12,011∙0,015 + 20∙12,011∙0,005 + 22∙12,011∙0,007) + 3∙12,011 = 675,91 кг/кмоль

Визначення суми атомних мас водню Н, що входять до складу молекули ТГ

Н_ТГ = 3·Н_жк + 2·Н = 3 ∙ ( Н₃₂∙0,121 + Н₃₆∙0,061 + Н₃₄∙0,242 + Н₃₂∙0,549 + Н₃₀∙0,015 + Н₄₀∙0,005 + Н₄₄∙0,007) + 2∙Н = 3 ∙ (32∙1,0079∙0,121 + 36∙1,0079∙0,061 + 34∙1,0079∙0,242 + 32∙1,0079∙0,549 + 30∙1,0079∙0,015 + 40∙1,0079∙0,005 + 44∙1,0079∙0,007) + 2∙1,0079 = 101,26 кг/кмоль

Визначення суми атомних мас кисню О, що входять до складу молекули ТГ

О_ТГ = 6О_жк = 6∙16 = 96 кг/кмоль

Перевірка: М^ср_ТГ = С_ТГ + Н_ТГ + О_ТГ

874,53 = 675,91 + 101,26 + 96

874,53  873,17

Визначення приблизної сумарної формули соєвої олії

Визначення С_ф = С_ТГ/12,011 = n

С_ф = 675,91/12,011 = 56,27

Визначення Н_ф = Н_ТГ/1,0079 = m

Н_ф = 101,26/1,0079 = 100,47

Визначення О_ф = О_ТГ/16 = k

О_ф = 96/16 = 6

Формула: СnНmО_k = С₅₆Н₁₀₀О₆

Визначення відносної частки вуглецю С, водню Н, кисню О у складі соєвої олії

Визначення вуглецю С = С_ТГ/ М^ср_ТГ

С = 675,91/874,53 = 0,7729 або 77,29 %

Визначення Н = Н_ТГ / М^ср_ТГ

Н = 101,26/874,53 = 0,1158 або 11,58 %

Визначення О = О_ТГ / М^ср_ТГ

О = 96/874,53 = 0,1098 або 10,98 %

С+Н+О = 1,0 або 100 %.