
|
Ventajas de nuestras tecnologias
En la base de nuestra tecnologia esta puesta la Ley Bernoulli, la cual es la consecuencia de la ley de conservacion de la energia para el flujo del liquido ideal (i.e sin friccion interna) incompresible
ρv2/2 + ρgH + P = const
Aqui
ρ — densidad del liquido,
v — velocidad del flujo,
H — altura, en la cual se encuentra el elemento del liquido examinado,
P — presión.
La constante en la parte derecha se llama en regla general la presión o presión total. La dimensión de todas las adiciones es la unidad de la energía, la cual cae sobre la unidad del volumen del líquido.
Esta correlación se llama ecuacion Bernoulli.
Para el tubo horizontal H = const y la ecuacion Bernoulli se transforma de manera siguiente ρv?/2 + P = const.
De acuerdo con la Ley Bernoulli la presión total en el flujo establecido del liquido se queda permanente a lo largo de dicho flujo. La presiín total consta de la presión de peso, presión estática y dinámica. De la Ley Bernoulli resulta que a la disminución de la sección del flujo per causa del aumento de la velocidad, es decir de la presión dinбmica, la presión estбtica baja. La Ley Bernoulli es justa tambiйn para los flujos laminares del gás. El fenómeno de la disminución de la presión al aumento de la velocidad del flujo este puesto en el principio de funcionamiento de varios medidores de consumo, bombas a chorro de agua y de vapor. .
La Ley Bernoulli es justa en la forma pura solamente para los liquidos cuya, viscosidad es igual a cero, es decir para los liquidos los cuales no se pegan a la superficie del tubo. En realidad mediante las pruebas fue establecido que la velocidad del liquido en la superficie del cuerpo sólido siempre es precisamente igual a cero. Precisamente por esto sobre las superficies que se encuentran en el flujo del líquido, siempre se forman unas capas, precipitaciones, por el mismo se explica el hecho que en las paletas del ventilador que gira siempre aparece una capa de polvo.
La Ley Bernoulli puede ser aplicada al paso del líquido ideal incomprensible a través un orificio pequeсo en la pared lateral o en el fondo del recipiente ancho.
De acuerdo con la Ley Bernoulli:
ρgh + P0 = ρv2/2 + P0,
donde
P0 — presion atmosferica,
h — altura de la columna del liquido en el recipiente,
v — velocidad del paso del liquido.
Entonces: v = (2gH)^0,5. Esto es la formula Тоrricelli. Esta formula muestra que durante el paso del liquido ideal incompresible desde el orificio en el recipiente ancho el líquido adquiere una velocidad que un cuerpo hubiera adquirido caendo libremente desde la altura H.
Calidad del aceite inicial
Los modulos hidrodinámicos fabricados por nuestra compaсta no requieren la preparación preliminar del aceite. éstos funcionan de manera estable y feliz tanto con el aceite crudo como con el aceite refinado. Se puede utilizar varios tipos de aceite – aceite de girasol, colza, lino. Palma, mostarda etc., con el número ácido no superior a 6, así como los desechos del aceite demasiado freído desde los restaurantes. En este caso no es necesario ningún reajuste de los equipos durante el cambio del tipo del aceite.
Pero para la obtención del combustible Diesel biológico de la calidad europea es necesario que el aceite inicial sea a pesar de todo al máximo aproximado al estandarte, por la derecha está citada la tabla con la composición de grasas y ácidos del aceite de colza.
Composición de grasas y ácidos del aceite de colza (tabla 1)
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ОСТУ 46.072:2005 (Ucrania)
Acido erucico, %
|
Cimbria Sket Gmb (Alemania)
Ejemplo tipico
|
>5%
|
≤5%
|
(tolerancia 5%
respecto a cada uno de acidos)
|
Miristico
|
С 14:0
|
|
|
0,1
|
Tetradeconico
|
Palmitico
|
С 16:0
|
1,5-6,4
|
2,5-6,0
|
5,0
|
Hexadeconico
|
9-Palmitoleico
|
С 16:1
|
|
|
0,7
|
-
|
Vargarinico
|
С 17:0
|
-
|
-
|
0,1
|
Heptadeconico
|
-
|
С 17:1
|
-
|
-
|
0,2
|
-
|
Estearico
|
С 18:0
|
0,5-3,1
|
0,8-2,5
|
1,8
|
Octodeconico
|
Оleico
|
С 18:1
|
0,8-60,0
|
50,0-65,0
|
57,9
|
Оctodecenico
|
Linoleico
|
С 18:2
|
11,0-23,0
|
18,0-20,0
|
21,0
|
-
|
Linolenico
|
С 18:3
|
5,0-13,0
|
6,0-14,0
|
10,3
|
-
|
Аraquidico
|
С 20:0
|
3,0
|
0,1-1,2
|
0,6
|
Eucosanico
|
Gadoleico
|
С 20:1
|
3,0-15,0
|
0,1-4,3
|
1,4
|
Eucosenico
|
Аraquidico
|
С 20:2
|
|
-
|
-
|
-
|
Begenico
|
С 22:0
|
|
|
0,3
|
Docosenico
|
Erucico
|
С 22:1
|
5,0-60,0
|
|
0,6
|
Docosenico
|
Clupanodonico
|
С 22:2
|
|
-
|
-
|
-
|
Lignocerico
|
С 24:0
|
|
|
-
|
Tetracosanico
|
Nervonica
|
С 24:1
|
|
|
-
|
Tetracosenico
|
Consumo minimo de energia
Para el calentamiento del aceite inicial en nuestra sistema se utilizan los calentadores de aceite, una parte del calor está compensada por la reacción del metanol con el álcali. Esto no requiere el consumo importante de la energía, además no hay metanol excesivo lo que es proprio para los productos acabados (éter metálico) obtenidos en los reactores habituales, además a cuenta de la reducción de la reacción hasta el minimum (la reacción tiene lugar en el flujo) el consumo de energía constituye el mínimo y respecto a los análogos hay un resultado – economía de la energía eléctrica 9-11 veces.
Desarrollo de la reacción «en un sólo pasado»
En la tecnología hidrodinámica no se requiere realizar una reacción reiterada de nueva eterificación, como en las tecnologías antiguas “de tonel, de reactor. El tiempo de obtención del combustible biológico acabado se reduce decenas de veces, en este caso los sistema propuestos por nosotros tienen un rendimiento tanto pequeсo como muy grande, habiendo las dimensiones pequeсas.
Los indices calitativos del combustible Diesel biológico están conformes con EN 14214 и ASTM D-6751
№
|
Denominacion de los indices
|
ASTM
D-6751
|
EN 14214
|
Caracteristicas del combustible biologico Diesel
BioDieselMach ®
|
1
|
Contenido de los eteres metilicos, % (m/m)
|
-
|
>96,5
|
97,9
|
2
|
Densidad (a la temperatura de 15°С), kg/m3
|
-
|
860-900
|
882,4
|
3
|
Viscosidad (a la temperatura de 40°С), mm2/s
|
1,9-6,0
|
3,5-5,0
|
4,24
|
4
|
Temperatura de la chispa en el crisol cerrado, °С
|
>130
|
>120
|
161
|
5
|
Azufre, mg/kg
|
|
|
0,016
|
6
|
Numero cetanico
|
>47
|
>51
|
52
|
7
|
Ceniza sulfida, % (m/m)
|
|
|
0,01
|
8
|
Parte del agua en masa, %
|
|
|
0,01
|
9
|
Prueba en la placa de cobre
|
|
Class 1
|
resiste
|
10
|
Numero acido, mgКОН/g
|
|
|
0,22
|
11
|
Parte del metanol en masa, % (m/m)
|
-
|
|
0,1
|
12
|
Parte de los monogliceridos en masa, % (m/m)
|
-
|
|
0,6
|
13
|
Parte de losdigliceridos en masa, % (m/m)
|
-
|
|
0,1
|
14
|
Parte de los trigliceridos en masa, % (m/m)
|
-
|
|
0,13
|
15
|
Parte en masa de la glicerina libre, % (m/m)
|
|
|
0,01
|
16
|
Contenido general de la glicerina, % (m/m)
|
|
|
0,25
|
17
|
Número oyódico
|
-
|
|
61
|
18
|
Contenido del fósforo, mg/kg
|
|
|
10
|
19
|
Contenido de los metales del I-r grupo (Na, K)
|
-
|
|
-
|
20
|
Соntenido de los metales del II-do grupo (Ca, Mg)
|
-
|
|
-
|
21
|
Coquificabilidad, % no más de
|
-
|
0,3
|
0,03
|
|
Dimensiones exteriores minimas de los modulos
Nuestros complejos automaticos ocupan 10-15 veces menos de lugar que los complejos tradicionales del rendimiento análogo.
Parámetros técnicos principales
No
|
Denominación del parámetro
|
Valor
|
1
|
Rendimiento según las materias primas iniciales (aceite, grasa), dm3/min
|
8…14
|
2
|
Consumo de la mezcla del metanol con el catalizador, dm3/min
|
0,1…0,3
|
3
|
Capacidad del tanque para aceites, dm3
|
50
|
4
|
Capacidad del tanque para el metanol, dm3
|
12
|
5
|
Capacidad del tanque para el producto obtenido, dm3
|
30
|
6
|
Temperatura del calentamiento y mantenimiento del aceite y del metanol, 0С
|
40… 70
|
7
|
Potencia de los calentadores, KW
|
1,5
|
8
|
Potencia de los motores electricos de las bombas, KW
|
2,8
|
9
|
Potencia total consumida, KW, no más de
|
4,5
|
10
|
Tension de alimentacion 3~240V
|
60 Hz
|
11
|
Dimensiones exteriores (largo, ancho, alto) mm, no más de
- largo
- ancho
- alto
|
865
755
1250
|
12
|
Masa de la instalación, kg, no más de
|
250
|
No es necesaria la limpieza con sorbentes, lavado y secado del combustible Diesel biológico, desmetanolización
En las tecnologías tradicionales es imposible obtener inmediatamente el combustible Diesel biológico de la calidad necesaria. Por esto se debe lavarlo o utilizar los sorbentes para eliminar todas las impurezas.
Esto requiere los equipos adicionales para el lavado del combustible Diesel biológico (a este efecto se utiliza en regla general la mezcla del agua y del alcohol) y una instalación adicional del secado asi llamado térmico a vacío.
Durante el método termodinámico de la obtención del combustible Diesel biológico ni lavado, ni secado del producto acabado no son necesarios, por consiguiente no hay necesidad utilizar el agua o el sorbente.
Соrrelacion de los componentes:
Aceite de girasol (crudo) – 100 litros (91 kg),
metanol – 12.8 litros (10.1), KOH – 0.9 kg.
Metodo de procesamiento – mezclador a 2 escalones a flujo hidrodinamico.
Temperatura del aceite en la entrada – 20°C.
Temperatura después del mezclador - 35°C.
Consumo de la energía eléctrica – 11 KW/h para 1000 litros de aceite.
Universalidad de los equipos
El momento importante en la fabricación y venta posterior del combustible Diesel biológico es su adaptación a nuestros motores de combustión interna, a las condiciones invernales. A este efecto se utilizan así llamados aditivos deprimentes. Los aditivos deprimentes son aditivos especiales los cuales reducen la temperatura de la filtración y de la solidificación del combustible.
La introducción de los aditivos en el combustible Diesel biológico requiere los equipos especiales y la observación de una cierta tecnología. El mezclador hidrodinámico es capaz de mezclar de manera ideal el combustible Diesel biológico con el aditivo deprimente y hacerlo con un alto rendimiento – «nuestras elaboraciones tienen el rendimiento de 1 hasta 60 m3/h y mezclado de dos hasta cinco (siete) componentes».
Nuestros complejos para la producción del combustible Diesel biológico están completados por las instalaciones de los combustibles mezclados, los cuales pueden ser utilizados tanto en el complejo, como el componente separado para el mezclado de varios componentes.
Otros dominios de utilización de los mezcladores hidrodinámicos.
- obtención de gasolinas mezcladas
Instalación para el mezclado y disolución de los líquidos en el flujo de la marca IGM-18 (IGM-60) esta destinada para el mezclado (compoundering) de dos hasta cinco componentes separados, en particular, gasolina de bajo octanaje con los aditivos. La instalación puede ser modifcada en las empresas de la industria de derivados del petróleo, alimenticia y estaciones de abastecimiento de gasolina.
Mediante los métodos habituales del mezclado, conocidos actualmente, la gasolina después de la adición de componentes separados tiene las propiedades de estratificarse. La particularidad de la instalación propuesta es que utilizando el método de inyección y el sistema ultrasonoro de mezclado se puede aumentar el octanaje de la gasolina, en este caso la estratificación del producto obtenido no ocurre durante 180 días (garantizado).
- obtención del combustible Diesel mezclado
El combustible habitual, además de carbonos contiene también las moléculas del agua, parafinas, moléculas del azufre e impurezas mecánicas. La mayor parte de moléculas del combustible se encuentra en el estado polimerizado (atado). Al encender una tal mezcla el proceso de combustión empezará en el lado activo de cada eslabán polímero grande «pegado». En este caso el proceso de combustión será frenado durante la colisión con las moléculas polímeras acuáticas y la combustión de la parafina o del azufre no será completo, lo que lleva al frenado de la combustión, desechos tóxicos y combustión incompleta de la mezcla de combustible en general.
El procesamiento hidrodinámica de alta frecuencia del combustible Diesel en los mezcladores hidrodinámicos lleva a toda una serie de cambios positivos que influyen sobre su valor calórico y la calidad de combustión. Las catenas polímeras moleculares del compustible orgánico se rompen, en este caso se forma una gran cantidad de lados activos de las moléculas, los cuales entran en el proceso de oxidación simultaneamente y mucho más rápido.
En caso de la trituración de las moléculas mediante la hidrodinámica (eyección) ocurre la ruptura de los vínculos de propias moléculas con la formación de los radicales libres, los cuales tienen una capacidad mucho más grande de inflamarse que las moléculas cerradas. Las catenas polímeras de las moléculas del agua se destruyen, el agua pasa en el estado de dispersión fina con la formación de los radicales libres H y OH, los cuales participan en el proceso de combustiуn mucho más activamente y forman las combinaciones inestables fácilmente oxidadas con los radicales libres del combustible orgánico. El azufre y la parafina en el proceso del mezclado hidrodinámico forman las substancias superfciales activas (SSA), las cuales como contenedor cercan las micropartículas de la emulsión y previenen su pegado posterior.
- obtención de las mezclas acuáticas de betún (emulsiones)
Actualmente una gran propagación adquirieron las tecnologías frías de la producción de los materiales de construcción de betún (mezclas de hormigón asfáltico de techo, de aislamiento hidráulico y otros materiales).
Particularmente perspectivo es el empleo de las emulsiones acuáticas de betún durante la realización de los trabajos de construcción y de reparación del recubrimiento de caminos. Las emulsiones acuáticas de betún a la diferencia del uso en calidad del betún caliente astringente, aseguran una economía considerable del betún (hasta 30%), ripio (hasta 40%), reducción de los gastos energéticos 1,5 veces. El uso de las emulsiones asegura un grado alto de adherencia entre la capa existente inferior y la capa nueva superior del revestimiento, la resistencia elevada a la usura del revestimiento, posibilidad de realizar los trabajos desde el principio de la prinmavera hasta el fin del otoсo (temperatura del medio ambiente no menos de 5єС), posibilidad de aplicacion de los revestimientos en la superficie humeda.
Las emulsiones de betún representan una mezcla del betún disperso y del agua con adición de ciertos aditivos emulsificadores, que estabilizan el sistema de dispersión. Son ecologicamente puros, comodos para el transporte y almacenamiento.
- obtención de las mezclas del combustible Diesel y del combustible Diesel biológico en las proporciones diferentes/
Mediante el tratamiento hidrodinamico es posible obtener las mezclas de alta dispersión del combustible Diesel y del combustible Diesel biológico con los parametros necesarios referentes tanto a la composición cantitativa de componentes (dosificación altamente precisa), como a la composición calitativa, gracias a la posibilidad de introducción en la mezcla de vartios aditivos y aditivos deprimentes en el nivel molecular. Resultado de una acción parecida sobre el medio procesado – conservación durante largo plazo de los indices fisico-quimicos programados del combustible combinado.
Calculo de la rentabilidad con el aceite adquirido (tabla 1)
No
|
Componente
|
Cantidad
|
precio
|
Suma
|
1
|
Aceite de colza
|
1000
|
3,07-3,84
|
3072-3840
|
2
|
Alcali
|
15
|
7,86-9,60
|
115-144
|
3
|
Alcohol
|
150
|
2,4-3,00
|
360-450
|
Total 3547-4434
|
Precio de costo
|
|
Combustible biolgico Diesel
|
1000
|
2,97-3.89
|
2891-3746
|
|
Glicerina
|
215
|
1,2-3,2
|
(258-688)
|
Calculo de la rentabilidad con la colza adquirida (variante 2) (tabla 2)
No
|
Componente
|
Cantidad
|
precio
|
Suma
|
1
|
Colza
|
3000
|
1,05-1,4
|
3150-4200
|
2
|
Alcali
|
15
|
7,86-9,60
|
115-144
|
3
|
Alcohol
|
150
|
2,4-3,00
|
360-450
|
Total 3625-4794
|
Precio de costo
|
|
Combustible biologico Diesel
|
1000
|
2,04-3,21
|
2037-3206
|
|
Glicerina
|
215
|
1,2-3,2
|
(258-688)
|
|
Tortas de orujo
|
1800
|
0,5
|
900
|
Calculo de la rentabilidad con la colza propia (tabla 3)
No
|
Componente
|
Cantidad
|
Precio
|
Suma
|
1
|
Colza
|
3000
|
0,95-1,15
|
2850-3450
|
2
|
álcali
|
15
|
7,86-9,60
|
115-144
|
3
|
Alcohol
|
150
|
2,4-3,00
|
360-450
|
Total 3325-4044
|
Precio de costo
|
|
Combustible Diesel biológico
|
1000
|
2,04-3,21
|
1700-2400
|
|
Glicerina
|
215
|
1,2-3,2
|
(258-688)
|
|
Tortas de orujo
|
1800
|
0,5
|
900
|
Esquema de principio de la producción del combustible Diesel biológico en el flujo
Leyenda: G – grifos de globo incontrolables; GC – grifos de globo controlables; GAF – calentador de aceite a flujo; F – filtro de malla; B – bomba; R – medidor de consumo (rotametro); GR – grifo regulador; VV – valvula de vuelta; MHD – mezclador hidrodinamico; MHM – mezclador hidrodinamico; C – captadores de presion; t0 – captadores de temperatura; CN – captador de nivel;
Sistema de la produccion continua del combustible Diesel biológico en el flujo.
El proceso tecnologico es siguiente. El aceite vegetal desde el recipiente 1 a traves del filtro de malla F1 y calentador de flujo, GAF esta acometido en el mezclador hidrodinamico MHD mediante la bomba B1.
El flujo del aceite esta controladp mediante el medidor de consumo R1. La solucion previamente mezclada del catalizador en el metanol esta transferida desde el recipiente 3 en la camara de vacio del mezclador hidrodinamico a traves del regulador BP y medidor de consumo R2. El mezclado de la solucion se realiza mediante la bomba B2. La tomada de la solucion se realiza alternativamente de los recipientes 3. La primera fase de la nueva eterificacion se realiza en el mezclador hidrodinamico.
La fase final de la reaccion tiene lugar en la bomba mezcladora B. El proceso intenso de cavitacion en el mezclador hidrodinamico y en la bomba mezcladora lleva a la ruptura de las moleculas de los acidos grasos, lo que acelera considerablemente la reaccion y mejora la calidad del combustible.
Despues de la bomba mezcladora la mezcla llega en las columnas 4, donde se divide en el combustible Diesel biológico y en mezcla acuatica de glicerina. Despues el combustible pasa a traves del filtro-separador de humedad y la bomba B3.
El sistema puede ser equipado con el complejo de control que permite realizar el control tanto manual como completamente automatico. La segunda solucion mas cara permite excluir completamente los errores del operador los cuales pueden influir negativamente sobre la calidad de la produccion. El sistema debe ser instalado en el local calentado a excepcion de los recipientes 1 y 2
Instalacion de la produccion continua del combustible biologico Diesel BiodieselMach® existe en varias versiones desde 1 hasta 16 metros cubicos/hora (30 MMgy) (grandes sistemas estan en la etapa de elaboracion).
Todo el sistema se instala en el contenedor de veinte cinco pies 20, listo para el transporte y el funcionamieto trabaja con cualesquiera materias primas (aceites vegetales, grasas animales etc.) y puede ser facilmente modificado ya que tiene una construccion modular.
Los gastos para la instalacion y puesta en marcha son mucho mas bajas que los medios en el mercado ya que nuestros sistema son soluciones "llave en el mano" y no requieren los equipos adicionales tales como eterificacion de los acidos o colector del metanol.
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