perjantai 31. lokakuuta 2014

Venttiilin ominaiskäyrän selvittäminen


Tehtävänä oli selvittää opettajan osoittaman venttiilin ominaiskäyrä.

Työraportin löydät täältä.


Työn suoritus


Jäähdytysvesi poistuu tänne





















Aloitimme laittamalla paineilman päälle ja avaamalla jäähdytysvesi kierron.


Venttiili FV-2104



















Virtausnopeuden mittaus




















Siemens PCS7 ohjelmisto, jolla prosessia ohjataan





















Käynnistimme prosessin ja säädimme venttiiliä FV-2104 5% nousulla alkaen 0:sta 100:aan.
Otimme ylös virtausnopeudet. Alla Excel-kaavio ominaiskäyrästä:





Alla ominaiskäyriä erilaisista venttiileistä:




Saamamme käyrä mukailee lautas- eli istukkaventtiilin ominaiskäyrää. Venttiilin paras toiminta-alue on käyrän mukaan 20-65%.




Tislauskolonnin ajo ja etanolipitoisuuden määrittäminen refraktometrillä


Työn tarkoituksena oli ajaa tislauskolonnia ja määrittää etanolipitoisuudet eri kellonpohjilta.

Työraportti löytyy täältä.


Työn suoritus


Refraktometrillä mittailua





















Valmistimme standardiliuokset 10-100% industolia ja otimme niistä taitekertoimet refraktometrillä.




Yllä näkyy kuvat standardiliuoksien taitekertoimista.


Tislauskolonni


Valmistimme 40%:sen industol-liuoksen josta otimme taitekertoimen (1,354). Tyhjensimme tislauskolonnin entisistä liuoksista.


40 % etanoliliuos syöteastiassa





















Kaadoimme valmistamamme liuoksen tislauskolonnin syöteastiaan. Käynnistímme kolonnin ajon.


Siemens PCS7 ohjelmisto, jolla kolonnia ohjataan





















Nostimme lämpötilaa hitaasti, kunnes tisle oli noussut ensimmäiselle kellonpohjalle. Otimme näytteen tältä kellonpohjalta. Lämpötila tällä kellonpohjalla oli 50°C. Seuraava näyte otettiin ylimmältä kellonpohjalta 70°C lämpötilassa.


Tisle tulee kuvassa näkyvään kolviin





















Viimeisen näytteen otimme tisleestä. Lopuksi mittasimme näytteiden pitoisuudet refraktometrillä. Vertaamalla taitekertoimia standardiliuoksista tehtyyn käyrään saimme pitoisuudet selville.



Näytteiden taitekertoimet ja niiden pitoisuudet:
Näyte
Taitekerroin
Pitoisuus
50°C
1,362
60%
70°C
1,364
70%
Tisle
1,367
~100%


tiistai 28. lokakuuta 2014

Perunan tärkkelyspitoisuuden määrittäminen


Työn tarkoituksena oli määrittää perunoiden sisältämän tärkkelyksen määrä ja verrata sitä valmistajan ilmoittamaan määrään.

Työraportin löydät täältä.


Työvaiheet


Perunoiden punnitsemista





















Aloitin pesemällä n. 0,5 kg perunoita ja kuivaamalla ne. Punnitsin perunat ja sain tulokseksi 501,2 g.


Perunaraaste ja vesi sangossa





















Seuraavaksi raastoin perunat sankoon. Lisäsin sankoon n. 2 litraa vettä perunaraasteen lisäksi ja sekoitin kunnes massa oli tasaista.


Perunaraasteen huuhtomista





















Kaadoin nesteen siivilällä tuetun harsokankaan läpi toiseen sankoon ja huuhdoin perunamassaa runsaalla vedellä ja otin kaiken suodosveden talteen. Annoin suodosveden seistä sankossa n. tunnin, jotta tärkkelys laskeutuu pohjalle.


Imuletku valmiina veden poistoa varten





















Poistin sangosta ylimääräisen veden imuletkulla.


Tärkkelys ja hieman vettä dekassa





















Punnitsin tyhjän dekan, jonka paino oli 147,5 g. Kaadoin sankoon jääneen tärkkelyksen dekkaan.


Tärkkelys kuivumassa lämpökaapissa





















Laitoin tärkkelysdekan lämpökaappiin, jotta ylimääräinen vesi haihtuu ja tärkkelys kuivuu.


Kuivuneen tärkkelyksen punnitsemista





















Lopuksi punnitsin dekan tärkkelyksen kanssa ja vähensin siitä tyhjän dekan painon (226,5 g - 147,5 g = 79 g).


Valmistajan ilmoittamat arvot





















Nyt pystyin laskemaan perunoiden tärkkelyspitosuuden laskukaavalla tärkkelyksen paino / perunoiden paino * 100 %. Tulokseksi sain 79 g / 501,2 g * 100 % = 15,8 g.

Valmistajan ilmoittama tärkkelyspitoisuus oli 16 g.


perjantai 17. lokakuuta 2014

Fluidisaatio


Työn tarkoituksena on perehtyä leijutukseen eli fluidisaatioon, sekä tutustua kiintoaineen käyttäytymiseen fluidisaation aikana.

Työraportti löytyy täältä.


Työvaiheet


Rakeiden punnitsemista





















Punnitsimme dekkaan 50,452 g muovirakeita.


Rakeet industolin seassa



















Laitoimme mittalasiin 50 ml industolia. Kaadoimme punnitsemamme rakeet mittalasiin. Otimme uuden tilavuuden ylös, joka oli 89 ml. Tiheyden laskimme kaavalla: 50,452 g / (89 ml - 50 ml) = 1,294 g/ml.


Torniin menevien rakeiden punnitsemista





















Punnitsimme työssä käytettävät rakeet (472,8 g).


Rakeet tornissa





















Laitoimme rakeet leijutustorniin yläkautta ja mittasimme patjan korkeuden.


Mäntysuopaa tornissa





















Kaadoimme päälle reilusti mäntysuopaa, joka poistaa rakeista pintajännityksen.


Mäntysuopa huuhdottuna pois




















Täytimme tornin hitaasti vedellä. Jatkoimme täyttöä kunnes sakeutunut mäntysuopa oli poistunut. Mittasimme patjan korkeuden vielä uudelleen.

Aloitimme koeajon säätämällä virtausnopeudeksi 2 l/min. Otimme ylös paine-eron ja patjan korkeuden. Toistimme tämän nostamalla virtausta 2 l/min välein 18 l/min asti.


Rakeiden poistoa





















Lopuksi huuhdoimme suurimman osan rakeista pois tornista käyttäen vettä ja paineilmaa.

tiistai 7. lokakuuta 2014

Biodieselin valmistaminen SOL10 -reaktorilla rypsiöljyä esteröimällä


Työn tarkoituksena oli valmistaa biodieseliä esteröimällä rypsiöljyä.

Työraportin löydät täältä.


Työvaiheet


Biodiesel-laitteisto



Paistorasvan suodatusta





































Aloitimme työn suodattamalla paistorasvaa 70 L käyttäen siivilää ja harsoa.


Paistorasvan pumppausta
















70 L paistorasvaa pumpattuna reaktiosäiliöön
























Pumppasimme paistorasvan reaktiosäiliöön lämpenemään 40 °C:en. Rasva lämpesi yön yli.


Näytteenottoventtiili
Lämpötilan mittausta









































Aamulla kierrätimme lämmennyttä rasvaa varmistaaksemme, että lämpötila oli 40 °C. Tarkistimme lämpötilan myös näytteestä lasilämpömittarilla.


Näytteen valmistusta titraamista varten





















Otimme edellä otetusta öljynäytteestä 1 ml:n ja sekoitimme sen 10 ml:an metanolia. Valmistimme 100 ml 1 %:n NaOH-liuosta. Lisäsimme öljy-metanoliseokseen indikaattorina käytettävää fenoliftaleenia 4 tippaa. Titrasimme näytteen NaOH:lla värimuutospisteeseen asti. Otimme lukeman ylös. Toistimme titrauksen toisella näyte-erällä. Tulokseksi saimme 1,8 ml.


KOH:n punnitsemista





















Katsoimme lipeätaulukosta titraustulosta vastaavan KOH:n määrän. Taulukon määrä oli laskettu 200 L:lle, joten käytimme kaavaa taulukon määrä * (70 / 200) ja saimme tulokseksi 468,65 g.


Pre-Mixin valmistusta





















Pumppasimme metanolia astiaan 14 L. Laskimme metanolin Pre-Mix -tankkiin ja kaadoimme punnitsemamme KOH:n sekaan. Aloitimme pumppauksen, jotta KOH ei kovettuisi ja jatkoimme sitä kunnes kaikki KOH oli liuennut metanoliin.

Sekoitimme raakaöljyn ja Pre-Mixin pumppaamalla Premixin reaktiosäiliöön. Käynnistimme kierrätyspumpun automaatille, joka kävi 1,5 h.


Laitteiston ohjauspaneeli

Glyserolin keräyssäiliö

Metanolin keräyssäiliö

Tummaa glyserolia putkissa






































































Painemittari metanolisäiliön päällä




























Eroitimme glyserolin biodieselistä alipainetta (n. 0,4 bar) apuna käyttäen. Glyserolin lämmityssäiliössä oli lämmitys päällä ja metanoli alkoi tislautumaan glyserolista keräyssäiliöön. Tämä vaihe kesti pari tuntia. Lopuksi tyhjensimme glyserolitankin kanisteriin.


Pesusäiliö


















Pesuveden poistoa























Pumppasimme biodieselin pesusäiliöön. Aloitimme vesipesun ilman kuplitusta. Pesu tapahtui vesisuihkun avulla. Pesu oli valmis, kun pinta saavutti pinta-anturin ja magneettiventtiili sulkeutui. Annoimme pesuveden laskeutua n. tunnin ajan. Laskimme pesuveden pois.

Toistimme edellisen mikrokuplituksen kanssa. Pesuveden laskimme pois, kun pesuveden pH oli n. 7.


Valmis biodiesel





















Pumppasimme valmiin biodieselin kanistereihin.


Erottunut triglyseridi pohjalla





















Otimme biodieselistä 10 ml:n näytteen, jonka sekoitimme erotussuppilossa 90 ml:an metanolia. Erotussuppilo jätettiin asettumaan statiiviin puoleksi tunniksi. 


Erottunut triglyserini





















Laskimme erottuneen triglyseridin mitta-astiaan. Otimme määrän ylös (0,75 ml). Laskimme biodieselin esteripitoisuuden kaavalla 100 % - ((0,75 ml / 10 ml) * 100) = 92,5 %. 





Lopuksi testasimme biodieselin aggregaatilla, joka kävi tasaisesti. Kaadoimme valmistamamme biodieselin tynnyriin.


perjantai 29. marraskuuta 2013

Yksikköprosessit 2 - Saippuan valmistus

Tässä harjoitustyössä valmistimme saippuaa.

Työraportti löytyy täältä.


1. Työn suoritus


Natriumhydroksidin (NaOH) punnitsemista

















Punnitsimme NaOH:a 19,6 g ja liuotimme sen dekantterissa 50 ml:an tislattua vettä.


Rasvojen punnitsemista

















Punnitsimme isoon dekantteriin 28,6 g kookosrasvaa, 42,9 g kasvirasvaa (Keijun margariini), 42,9 g oliiviöljyä ja 28,6 g rypsiöljyä.


Rasvamassan lämpötila

















Kuumensimme rasvamassaa lämpölevyllä niin kauan, että massan lämpötila oli n. 40 - 50 °C. Jäähdytimme liuotetun NaOH-liuoksen myös suunnilleen samaan lämpöön kuin rasvamassa. Kaadoimme NaOH:n varovasti rasvamassan sekaan koko ajan lasisauvalla sekoittaen.


Saippuamassa kiinteytymässä

















Jatkoimme saippuamassan sekoittamista niin kauan, että massa alkoi muistuttamaan vanukasta. Lopuksi kaadoimme saippuamassaa kahteen silikoniseen muffinssimuottiin ja jätimme sen kiinteytymään huoneenlämpöön.