Παραγωγή Βιοαερίου Από Βαμβακόπιτα & Ακάθαρτη Γλυκερίνη. Μαρινέλλα Τσακάλοβα

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Παραγωγή Βιοαερίου Από Βαμβακόπιτα & Ακάθαρτη Γλυκερίνη. Μαρινέλλα Τσακάλοβα"

Τίμω Ράγκος
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Παραγωγή Βιοαερίου Από Βαμβακόπιτα & Ακάθαρτη Γλυκερίνη Μαρινέλλα Τσακάλοβα

2 Παραπροϊόν της παραγωγής του βιοντίζελ Ακάθαρτη Γλυκερίνη Crude Glycerine Αυξανόμενη παραγωγή του Τεράστια αποθέματα ακάθαρτης γλυκερίνης Μείωση της τιμής της γλυκερίνης Αναερόβια Ζύμωση Βιοαέριο Βαμβακόπιτα Αγροτικά απορριματα

Τεράστια αποθέματα ακάθαρτης γλυκερίνης Μείωση της τιμής

3 Αναερόβια Ζύμωση Φυσική διεργασια αποσύνθεσης οργανικού φορτίου σε συνθήκες απουσίας οξυγόνου. Μετατροπή της πρώτης ύλης σε βιοαέριο (CH %, CO %, H 2 5%) Στάδια Αναερόβιας Ζύμωσης Στάδιο 1 ο : Υδρόλυση Στάδιο 2 ο : Οξυγένεση Υδρολυτικά Βακτήρια Οξυγενή Βακτήρια Στάδιο 3 ο : Οξικογένεση Οξικογενή Βακτήρια Στάδιο 4 ο : Μεθανογένεση Μεθανογενή Βακτήρια Βιοαέριο (CH 4, CO 2 )

Ζύμωσης Στάδιο 1 ο : Υδρόλυση Στάδιο 2 ο : Οξυγένεση Υδρολυτικά Βακτήρια Οξυγενή Βακτήρια Στάδιο

4 Ρυθμιστικοί Παράγοντες Αναερόβιας Ζύμωσης Θερμοκρασία Μεσοφιλής Φάση ( C ) Θερμοφιλής Φάση ( C ) ph Για αποτελεσματική χώνευση είναι μεταξύ Αναδευση Απαραίτητο στοιχείο Τοξικά Υπεύθυνο για τις τυχαίες αποτυχίες της αναερόβιας ζύμωσης Χρόνος Παραμονής Λόγος C / N Μεσόφιλες συνθήκες μέρες Θερμόφιλες συνθήκες μια βδομάδα Κατανάλωση Ν αντί C, αναστολή παραγωγής CH 4 Τύποι Αντιδραστήρων Περιεκτικότητα σε Η 2 0 Αντιδραστήρες συνεχούς και διαλείποντος έργου Σημαντικός παράγοντας, καθορίζει τη δυναμικότητα του αντιδραστηρα

6 Αναδευση Απαραίτητο στοιχείο Τοξικά Υπεύθυνο για τις τυχαίες αποτυχίες της αναερόβιας ζύμωσης Χρόνος Παραμονής Λόγος C / N Μεσόφιλες

5 Στόχοι Πειραμάτων -Παραγωγή αερίου από Βαμβακόπιτα. - Επίδραση ακάθαρτης γλυκερίνης στην παραγωγή. - Βέλτιστη χρονική στιγμή προσθήκης της γλυκερίνης. - Επίδραση σαπουνιών (ΝαΟΗ). - Επίδραση ph στην εξέλιξη παραγωγής βιοαερίου.

- Βέλτιστη χρονική στιγμή προσθήκης της γλυκερίνης.

6 Σχεδιασμός Πειραματικής Διάταξης Θέρμανση & Ανάδευση Αντιδραστήρας ημι-διαλείποντος έργου Εισόδοι & Εξοδοι

7 Σωλήνας 2 Πειραματική Διάταξη & Διαδικασία Άλεση Βαμβακόπιτας Σωλήνας 1 Προσθήκη στον αντιδραστήρα Η 2 Ο και βαμβακόπιτας Ρύθμιση θερμοκρασίας και ανάδευσης Εισαγωγή ποσότητας Ν 2 στο σύστημα Προσθήκη Γλυκερίνης Σωλήνας 3 Λήψη δείγματος & μέτρηση ph Επιστροφή του δείγματος

θερμοκρασίας και ανάδευσης Εισαγωγή ποσότητας Ν 2 στο σύστημα

8 Πρώτες Ύλες: - Βαμβακόπιτα από τοπικό σπορελαιουργίο - Φαρμακευτική γλυκερίνη - Ακάθαρτη γλυκερίνη από πειράματα παραγωγής βιοντίζελ του εργαστήριου Υδρογονανθράκων του Ε.Μ.Π. - Καθαρισμένη γλυκερίνη (καθαρισμός της ακάθαρτης γλυκερίνης)

παραγωγής βιοντίζελ του εργαστήριου Υδρογονανθράκων του Ε.Μ.

9 Πειράματα 3, 4 Διάρκεια Βαμβακόπιτας /Η 2 Ο Ποσότητα Αερίου Πείραμα 3ο- Τυφλό Πείραμα 15 ημέρες 1/ ml Πείραμα 4ο 10 ημέρες 1/ ml Πείραμα 3-Τυφλό Πείραμα 4 - Τυφλό (ph) Παραχθέν Αέριο (ml) Χρόνος (min)

Πείραμα 3-Τυφλό Πείραμα 4 - Τυφλό (ph) 800 700 600 Παραχθέν Αέριο (ml)

10 Πειράματα 5, 6 Πείραμα 5 ο Φαρμακευτική Γλυκερίνη (1) 20% Πείραμα 6 ο Φαρμακευτική Γλυκερίνη (2) 20% Διάρκεια Βαμβακόπιτας /Η 2 Ο Ποσότητα Γλυκερίνης Ποσότητα Αερίου 4 ημέρες 1/18 4 g 706 ml 4 ημέρες 1/18 4 g 1040 ml Ποσότητα Παραχθέντος Αερίου (ml) Πείραμα 5-Προσθήκη Φαρμακευτικής Γλυκερίνης (1) 20% Πείραμα 6-Προσθήκη Φαρμακευτικής Γλυκερίνης (2) 20% Πείραμα 3 -Τυφλό Χρόνος (min)

1040 ml Ποσότητα Παραχθέντος Αερίου (ml) 1200 1000 800 600 400 200 Πείραμα 5-Προσθήκη Φαρμακευτικής

11 Πειράματα 9, 10 Πείραμα 9 ο Ακάθαρτη Γλυκερίνη (2) 17.5% Πείραμα 10 ο Φαρμακευτική Γλυκερίνη (2) 17.5%, ΝαΟΗ Διάρκεια Βαμβακόπιτας /Η 2 Ο Ποσότητα Γλυκερίνης Ποσότητα Αερίου 9 ημέρες 1/18 3,5 g 712 ml 9 ημέρες 1/18 3,5 g 560 ml Crude glycerine 17.5% Pure glycerine 17.5%, NaOH Τυφλό Ποσότητα Παραχθέντος Αερίου (m Χρόνος (min)

ml 9 ημέρες 1/18 3,5 g 560 ml Crude glycerine 17.5% Pure glycerine 17.

12 Πειράματα 11, 12 Πείραμα 11 ο Καθαρισμένη Γλυκερίνη (2) 86% Πείραμα 12 ο Καθαρισμένη Γλυκερίνη (2) 17.5%, ΝαΟΗ Διάρκεια Βαμβακόπιτας /Η 2 Ο Ποσότητα Γλυκερίνης Ποσότητα Αερίου 9 ημέρες 1/18 17,2 g 895 ml 5 ημέρες 1/18 4 g 380 ml Ποσότητα Παραχθέντος Αέριου (ml) Πείραμα 11 - Καθαρισμένη Γλυκερίνη 86% Πείραμα 12 - Καθαρισμένη Γλυκερίνη, ΝαΟΗ, 20% Χρόνος (min)

ημέρες 1/18 4 g 380 ml Ποσότητα Παραχθέντος Αέριου (ml) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 5000

13 Σύγκριση Γλυκερινών Ποσότητα Παραχθέντος Αέριου (ml) Πειραμα 3 - Τυφλό Πείραμα 9- Crude Γλύκερίνη (2), 17.5% Πείραμα 10 - Φαρμακευτική Γλυκερίνη, ΝαΟΗ (2), 17.5% Πείραμα 12 - Καθαρισμένη Γλυκερίνη (2), 20% Χρόνος (min)

(2), 17.5% Πείραμα 10 - Φαρμακευτική Γλυκερίνη, ΝαΟΗ (2), 17.

14 Ημερήσια Παραγωγή Αερίου & Εξέλιξη ph Ημερήσια Παραγωγή Αερίου (ml) ph Πείραμα 9 - Crude Γλυκερίνη (2) Πείραμα 10 - Φαρμακευτική Γλυκερίνη, ΝαΟΗ (2) Πείραμα 12 - Καθαρισμένη Γλυκερίνη, ΝαΟΗ (2) Πείραμα 9 pη Πείραμα 10 ph 50 1 Πείραμα 12 ph Ημέρες 0

Πείραμα 10 - Φαρμακευτική Γλυκερίνη, ΝαΟΗ (2) Πείραμα 12 - Καθαρισμένη

15 Αποτελέσματα - Ανάλυση έδωσε σαν αποτέλεσμα μεγάλη περιεκτικότητα του αερίου σε Η 2 και μικρό ποσοστό CO 2. Γιατι Η 2 και όχι CH 4 ;

16 Γιατι Η 2 και όχι CH 4 ; Πιθανά Πειραματικά Σφάλματα Έλλειψη αναερόβιων συνθηκών Μη επαρκές υπόστρωμα Μη επαρκές χρονικό διάστημα αναερόβιας ζύμωσης Bιβλιογραφική Προσέγγιση Ανάπτυξη του Η 2 ρόλος «κλειδί» καθώς μερική πίεση Η 2 > 10ˉ4 atm παρεμποδίζεται η παραγωγή του CH 4 και αυξάνεται η ανάπτυξη βουτυρικού προπιονικού και οξικού οξέως που είναι τοξικά για τα μεθανογενή βακτήρια.

Η 2 ρόλος «κλειδί» καθώς μερική πίεση Η 2 > 10ˉ4 atm παρεμποδίζεται η παραγωγή του CH 4 και

17 Συμπεράσματα Τα περισσότερα είδη γλυκερίνης που προστέθηκαν οδήγησαν στην αύξηση της παραγωγής του αερίου. Καλύτερη απόδοση σημειώνεται με την προσθήκη της γλυκερίνης την 2 η ημέρα του πειράματος. Το ph ασκεί στη εξέλιξη της διεργασίας χωρίς να μπορεί να προβλεφθεί μια συγκεκριμένη πορεία εξέλιξης σε σχέση με την παραγωγή του αερίου. Αποδόσεις Ημέρες Ποσότητα Αερίου/g Γλυκερίνης Φαρμακευτική Γλυκερίνη 20% ml/g Ακάθαρτη Γλυκερίνη 17.5% ml/g Φαρμακευτική Γλυκερίνη 17.5%, ΝαΟΗ Ακάθαρτη Γλυκερίνη 20%, ΝαΟΗ ml/g 5 95 ml/g

Το ph ασκεί στη εξέλιξη της διεργασίας χωρίς να μπορεί να προβλεφθεί μια συγκεκριμένη πορεία εξέλιξης σε σχέση με την παραγωγή του

18 Προτάσεις - Αλλαγή στις αναλογιες πρώτης ύλης/ Η 2 Ο - Αλλαγή στις ποσότητες της ακάθαρτης γλυκερίνης. - Αλλαγή πρώτης ύλης. -Πραγματοποίηση των πειραμάτων σε θερμόφιλες συνθήκες -Μετρήσεις BOD, COD για την εξαγωγή του κινητικού μοντέλου και την προσομοίωση του συτήματος. - Αντιδραστήρας συνεχούς λειτουργίας με ημιπερατή μεμβράνη για την συλλογή του Η 2. - Διαχωρισμός του συστήματος σε δυο στάδια υδρογονοπαραγωγής και μεθανοπαραγωγής.

-Πραγματοποίηση των πειραμάτων σε θερμόφιλες συνθήκες -Μετρήσεις BOD, COD για την εξαγωγή του κινητικού

19 Ευχαριστώ πολύ για τη προσοχή σας!

Σχετικά έγγραφα

Βελτίωση αναερόβιων χωνευτών και αντιδραστήρων µεθανογένεσης

Βελτίωση αναερόβιων χωνευτών και αντιδραστήρων µεθανογένεσης Τι είναι; BI-CHEM XP146 βιο-ενζυµατικό προϊόν σε σκόνη που περιέχει: Ένζυµα: τύποι πρωτεάσης, αµυλάσης, κυτταρινάσης και λιπάσης Αναερόβια βακτήρια