Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Эксергетический анализ технологии получения биодизельного топлива из рапсового масла

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-1-252-261

Полный текст:

Аннотация

Анализ резервов эффективности наиболее перспективных технологий получения биодизельного топлива показал целесообразность реализации технологического цикла в следующей последовательности: сначала переэтерификация растительного масла сверхкритическим спиртом, затем флюидная сверхкритическая СО2-экстракция охлажденной реакционной смеси; ее сепарирование в поле центробежных сил для отделения глицерина от целевого продукта, и далее отделение диоксида углерода газожидкостной сепарацией с получением очищенного биодизельного топлива и возвратом диоксида углерода на стадию экстракции. В соответствии с методологией эксергетического анализа рассмотрено влияние на систему внутренних и внешних энергетических потерь. В суммарное количество внутренних эксергетических потерь, связанных с необратимостью любых реальных процессов, входили потери от конечной разности температур в результате рекуперативного теплообмена между материальными и тепловыми потоками, а также гидравлические потери, обусловленные внезапным увеличением удельного объема теплоносителя при его поступлении из трубопровода в рабочие объемы аппаратов. Внешние потери связаны с условиями сопряжения системы с окружающей средой. Они обусловлены отличием температуры теплоносителей от температуры окружающей среды, несовершенством тепловой изоляции оборудования и сбросом конденсата. Эксергетический анализ показал, что эксергетический КПД для технологии получения биодизельного топлива в сверхкритических условиях с применением ПЭХМ составляет 52,62%, что на 15–20% выше, чем у известных технологий. Это характеризует предложенную технологию как теплотехнологическую систему с высокой степенью термодинамического совершенства, что было достигнуто за счет организации работы в замкнутых термодинамических циклах и использования отработанных теплоносителей.

Об авторах

А. Н. Остриков
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


А. А. Шевцов
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
д.т.н., профессор, кафедра 208 общепрофессиональных дисциплин, ул. Старых Большевиков, 54а, г. Воронеж, 394064, Россия


Т. Н. Тертычная
Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I
д.с-х.н., профессор, кафедра технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, ул. Мичурина, 1, г.Воронеж, 394087, Россия


Н. А. Сердюкова
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
старший преподаватель, кафедра 208 общепрофессиональных дисциплин, ул. Старых Большевиков, 54а, г. Воронеж, 394064, Россия


Список литературы

1. Шевцов А.А., Бунин Е.С., Ткач В.В., Сердюкова Н.А. Эффективное внедрение парокомпрессионного теплового насоса в линию комплексной переработки семян масличных культур // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 1. С. 60–64.

2. Шевцов А.А., Тертычная Т.Н., Ткач В.В., Сердюкова Н.А. Энергосберегающая технология выделения белоксодержащих фракций из масличных семян с применением пароэжекторного теплового насоса // Вестник ВГУИТ. 2019. № 2. С. 35–40.

3. Аникеев В.И., Яковлева Е.Ю. Переэтерификация рапсового масла в сверхкритическом метаноле в реакторе проточного типа // Журнал физической химии. 2012. Т. 86. № 11. С. 1766–1774.

4. Ильчибакиева Э.У., Филенко Д.Г., Барков А.В., Дадашев М.Н. Сверхкритическая переэтерификация рапсового масла // Экология промышленного производства. 2010. № 4. С. 66–69.

5. Дадашев М.Н. и др. Сверхкритическая флюидная экстракция – технология XXI века // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. № 1. С. 15–16.

6. Касьянов Г.И., Стасьева О.Н., Латин Н.Н. До- и сверхкритическая экстракция: достоинства и недостатки // Пищевая промышленность. 2005. № 1. С. 36–39.

7. Ивахнов А.Д. и др. Получение рапсового масла экстракцией сверхкритическим диоксидом углерода // Химия растительного сырья. 2013. № 3. С. 137–141.

8. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. М.: Энергоатомиздат, 1988. 287 с.

9. Chaudhary V., Gakkhar R. Exergy based performance comparison of DI diesel engine fuelled with WCO15 and NEEM15 biodiesel // Environmental Progress & Sustainable Energy. 2019. P. e13363.

10. Aghbashlo M. et al. Exergy-based sustainability analysis of biodiesel production and combustion processes // Biodiesel. 2019. P. 193–217.

11. Jannatkhah J., Najafi B., Ghaebi H. Energy and exergy analysis of combined ORC–ERC system for biodiesel-fed diesel engine waste heat recovery // Energy Conversion and Management. 2020. V. 209. P. 112658.


Для цитирования:


Остриков А.Н., Шевцов А.А., Тертычная Т.Н., Сердюкова Н.А. Эксергетический анализ технологии получения биодизельного топлива из рапсового масла. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020;82(1):252-261. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-1-252-261

For citation:


Ostrikov A.N., Shevtsov A.A., Tertychnaya T.N., Serdyukova N.A. Exergetic analysis of the production technology of biodiesel from rapeseed oil. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2020;82(1):252-261. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-1-252-261

Просмотров: 5


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)