Хроматографический анализ льняного масла
Исследование возможности использования льняного масла для получения биотоплива. Анализ элементарного состава, молекулярной массы компонент, термоэнергетики сгорания льняного масла. Определение низшей теплоты сгорания биотоплива на основе льняного масла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2018 |
| Размер файла | 23,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
82
ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛЬНЯНОГО МАСЛА
Е.А. Ещенкова, Г.И. Болдашев
Аннотация
Исследована возможность использования льняного масла для получения биотоплива. Анализ элементарного состава, молекулярной массы компонент, термоэнергетики сгорания и др. показал, что это масло может быть использовано в производстве.
Ключевые слова: двигатели внутреннего сгорания, льняное масло, молекулярный состав, дизельное топливо, физико-химические свойства.
Annotation
CHROMATOGRAPHIC ANALYSIS OF LINSEED OIL
E.A. Eshchenkova, G.I. Boldashev The Samara State Agricultural Academy
Possibility of use of linseed oil for receiving biofuel is investigated. The analysis of elementary structure, molecular weight a component, thermoenergy drinks of combustion, etc. showed that this oil can be used in production.
Keywords: internal combustion engines, linseed oil, molecular structure, diesel fuel, physical and chemical properties.
Основная часть
льняной масло биотопливо сгорание
Цель выполненного исследования - определить элементарный состав и низшую теплоту сгорания биотоплива на основе льняного масла.
Практическая задача исследования - сравнение физических свойств биотоплива на основе льняного масла с дизельным топливом.
Известно, что использование различных видов масел для производства биотоплива обуславливается климатическими условиями возделывания культур и их стоимостью. В настоящее время все большее распространение получил лен масличный.
Льняное масло относится к высыхающим маслам и представляет собой смесь триглицеридов кислот состава: 9-11 % пальмитиновой и стеариновой, 13-29% олеиновой, 15-30% линолевой, 44-61% линоленовой кислот. Выделяют льняное масло из семян льна прессованием или экстракцией органическими растворителями. Высыхает, давая гладкую, сухую, блестящую пленку, которая не плавится при нагревании до 260 °С и не растворяется в диэтиловом эфире [3].
Для определения молекулярного состава биотоплива на основе льняного масла, а также его низшей теплоты сгорания необходимо знать число атомов углерода, водорода и кислорода каждой кислоты, молекулярную массу кислот, а также процентное содержание каждой кислоты в исходном льняном масле, которое определяется путем хроматографирования [2].
Результаты хроматографического анализа на основе льняного масла приведены в табл. 1.
Молекулярные массы атомов: углерода М(С) = 12,011 г/моль; водорода М(Н) = 1,0079 г/моль; кислорода М(О)= 15,9994 г/моль.
Таблица 1
Жирнокислотный состав льняного масла
|
Наименование кислоты |
Химическая формула |
Содержание, % |
|
|
Миристиновая |
С4Н28О2 |
0,033 |
|
|
Пентадекановая |
С15Н30О2 |
0,013 |
|
|
Пальмитиновая |
С16Н32О2 |
5,250 |
|
|
Пальмитоолеиновая |
С16Н30О2 |
0,072 |
|
|
Стеариновая |
С18Н36О2 |
3,663 |
|
|
Олеиновая |
С18Н34О2 |
15,560 |
|
|
Линолевая |
С18Н32О2 |
69,509 |
|
|
У-линолевая |
С18Н30О2 |
0,002 |
|
|
А-линолевая |
С18Н30О2 |
5,016 |
|
|
Арахиновая |
С20Н40О2 |
0,133 |
|
|
Годоиновая |
С20Н38О2 |
0,142 |
|
|
Эйкозадиеновая |
С20Н36О2 |
0,047 |
|
|
Арахидоновая |
С20Н32О2 |
0,004 |
|
|
Бегеновая |
С22Н44О2 |
0,167 |
|
|
Эруковая |
С22Н42О2 |
0,024 |
|
|
Докозадиеновая |
С22Н40О2 |
0,018 |
|
|
Докозатриеновая |
С22Н38О2 |
0,001 |
|
|
Лигноцериновая |
С24Н48О2 |
0,181 |
|
|
Нервоновая |
С24Н46О2 |
0,168 |
Зная процентное содержание кислот и число атомов углерода (х), водорода (у) и кислорода (z) в каждой кислоте CxHyOz, определяем среднее число атомов каждого элемента в усредненной кислоте:
хср = Ухi·ri;уср = Уyi·ri; zср = Уzi·ri, (1) где хi, yi, zi - число атомов соответственно углерода, водорода и кислорода в i-м эфире; ri - доля i-го эфира в биотопливе. На основании расчета получили следующую химическую формулу льняного масла С56,7Н99,5О6
Суммарные молекулярные массы каждого из элементов в льняном масле:
УМ(С) = М(С)·хсрлм;
УМ(H) = М(H)·усрлм; (2)
УМ(O) = М(O)·zср лм.
Средняя молекулярная масса льняного масла рассчитывается по формуле 3 и составляет 877,306 г/моль.
Млм =УМ(С)+УМ(H)+УМ(O) (3)
Разделив суммарные значения величин молекулярной массы всех атомов С, Н и О, которые входят в льняное масло, на молекулярную массу масла, получим относительные доли углерода, водорода и кислорода:
С = УМ(С)/ Млм;
Н = УМ(H)/ Млм; (4)
О = УМ(O)/ Млм.
Таблица 2
Характеристика исследуемых вариантов биотоплива
|
Вид топлива |
Элементарный состав |
Низшая теплота сгорания, МДж/кг |
Плот-ность, кг/м3 |
Кинема-тическая вязкость, мм2/с (сСт) |
Динами-ческая вязкость, кПа*с |
|||
|
С |
Н |
О |
||||||
|
100% ДТ |
0,870 |
0,126 |
0,004 |
42,40 |
826 |
4,2 |
3,0 |
|
|
100% льняное масло |
0,776 |
0,114 |
0,109 |
36,97 |
925 |
61,3 |
49,2 |
|
|
25% лм + 75% ДТ |
0,847 |
0,123 |
0,030 |
41,14 |
853 |
6,6 |
18,5 |
|
|
50% лм + 50% ДТ |
0,823 |
0,120 |
0,057 |
39,75 |
878 |
14,2 |
22,4 |
|
|
75% лм + 25% ДТ |
0,800 |
0,117 |
0,083 |
38,36 |
900 |
28,1 |
31,3 |
Таким образом, элементарный состав льняного масла: С = 0,776; Н = 0,114 и О = 0,109.
Далее определяем элементарный состав биотоплива на основе льняного масла и товарного минерального дизельного топлива марки Л-0,2-62 с содержанием льняного масла 25, 50 и 75 %.
Элементарный состав биотоплива:
Сбио= К1СДТ + К2Слм,
Нбио= К1НДТ + К2Нлм, (5)
Обио= К1ОДТ + К2Олм.
где СДТ, ОДТ, НДТ - элементарный состав минерального дизельного топлива марки Л-0,2-62 (СДТ = 0,87, НДТ = 0,126 и ОДТ = 0,004); Слм, Олм, Нлм - элементарный состав льняного масла; К1 - дозы дизельного топлива; К2 -дозы льняного масла.
Элементарный состав биотоплива, состоящей из 25% льняного масла и 75% минерального дизельного топлива:
С25 = Слм·0,25 + СДТ·0,75 = 0,776·0,25 + 0,87·0,75 = 0,847;
Н25 = Нлм·0,25 + НДТ·0,75 = 0,114·0,25 + 0,126·0,75 = 0,123;
О25 = Олм·0,25 + ОДТ·0,75 = 0,109·0,25 + 0,004·0,75 = 0,030.
Аналогичным образом рассчитывается элементарный состав биотоплива с содержанием льняного масла 50% и 75%.
Низшую теплоту сгорания льняного масла и его смесей с минеральным дизельным топливом определяем по формуле Менделеева:
Нu = 34,013С + 125,6Н - 10,9(О - S) - 2,512(9H + W), МДж/кг, (6)
где S и W - содержание в льняном масле и биотопливе, соответственно, серы и воды (принимаем S = 0, W = 0).
Результаты расчетов молекулярного состава и теплоты сгорания сводим в таблицу 2.
Температура вспышки льняного масла t=281ос. По ГОСТу 305-82 допускается температура вспышки топлива не ниже 40 ос.
Сравнительный анализ таких физико-химических показателей топлива, как низшая теплота сгорания, плотность, кинематическая и динамическая вязкости, показал, что наиболее схожим по свойствам является биотопливо с содержанием 25% льняного масла и 75% ДТ. Показатель у данной смеси низшей теплоты сгорания ниже дизельного топлива на 1,26 МДж/кг, что лежит в пределах, допустимых для дизельного топлива [2] плотность выше на 27 кг/м3 и не превышает предел в 860 кг/м3. Показатели кинематической и динамической вязкости наиболее приближены к дизельному топливу марки Л-0,2-62.
Таким образом, применение льняного масла для изготовления биотоплива является возможным без изменения конструкции системы питания дизелей, данное биотопливо не ухудшает физико-химических свойств топлива.
Список литературы
1. ГОСТ 30418-96 «Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава» [Электронный ресурс]. Минск, 1996. 9 с.
2. ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» [Электронный ресурс]. М., 2001. 9 с.
3. Льняное масло [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia /2368.html. Загл. с экрана.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Перспектива использования производных рапсового масла в качестве моторного топлива. Проблемы, связанные с использованием рапсового масла. Анализ существующих конструкций подогревателей топлива. Расчет и конструирование ТЭНа и нагревателя биотоплива.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 11.08.2011Процесс производства натуральной окисленной олифы. Оборудование, упаковка, маркировка, транспортировка, хранение натуральной олифы. Рафинация льняного масла. Производство свинцово–марганцевого нафтената. Устройство ротационного пленочного аппарата.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.12.2013Смазочные материалы: виды и требования к ним. Масла для поршневых и ротационных компрессоров. Масла для холодильных машин, их химическая стабильность. Агрессивность смесей хладагента. Компрессорные масла, с химической точки зрения, особенности его замены.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 10.01.2014Особенности и применение эфирного масла лимона. Процесс получение и специфика состава эфирного масла апельсина. Народное применение мандаринового эфирного масла, его место и роль в парфюмерии. Характеристика и преимущества эфирного масла бергамота.
презентация [4,3 M], добавлен 19.05.2019Технические данные системы охлаждения циркуляционного масла главного судового дизеля. Назначение системы автоматического регулирования температуры масла, ее особенности и описание схемы. Определение настроечных параметров регулятора температуры масла.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 23.02.2013Биотопливо - топливо из биологического сырья, получаемое в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Технология получения дизельного биотоплива из рапсового масла. Преимущества и недостатки биологического топлива.
реферат [6,0 M], добавлен 05.12.2010Основи процесу отримання м'ятного ефірної масла - ректифіката. Принципи роботи обладнання та його переваги над іншими способами. Класифікація ефірних олій в залежності від сировини, з якої їх отримують. Процес ректифікації м'ятного ефірного масла.
курсовая работа [691,9 K], добавлен 09.03.2016Автоматизация технологических процессов производства в молочной промышленности. Процесс сбивания сливок и образование масляного зерна. Механическая обработка масла. Схема производства масла методом сбивания. Описание элементов контура регулирования.
курсовая работа [236,3 K], добавлен 14.01.2015Определение критерия технического уровня редуктора, его массы, проверка шпонок на смятие. Расчет размеров корпуса редуктора, элементов крепления. Смазка зубчатых колес, выбор сорта масла, количество, контроль уровня масла. Уплотнительные устройства.
контрольная работа [162,9 K], добавлен 11.11.2010Переработка аира на эфирномасличных заводах Украины. Зависимость уровня производства эфирного масла от объема заготовок сырья. Технологическая схема производства, описание схемы его автоматизации с целью снижения затрат и получения максимальной прибыли.
реферат [60,2 K], добавлен 26.02.2013Пастеризация молока. Принцип работы и техническая характеристика ванн длительной пастеризации ВДП-30. Техника безопасности при работе с автоматами и ваннами. Фасовка масла. Принцип работы и техническая характеристика автоматов для фасовки масла М6-ОРГ.
реферат [378,0 K], добавлен 22.03.2013Характеристика компонентов мази из продуктов пчеловодства с дополнением оливкового масла. Полезные свойства прополиса, пчелиного воска и оливкового масла. Характеристика перекисного числа и кислотного числа. Методики проверки мази на безопасность.
курсовая работа [810,2 K], добавлен 08.09.2023Разработка проекта технологической линии по производству кукурузного масла. Характеристика продукта, ассортимента, показателей качества и сырья, применяемого в производстве. Подбор технологического оборудования и анализ оптимальной технологической схемы.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 22.12.2010Анализ путей загрязнения масла, которое является основной причиной неполадок с гидравлическим оборудованием. Принцип работы систем Trans-O-Filter, которые эффективно фильтруют нефтяные и синтетические жидкости с целью удаления абразивной крошки и шламов.
контрольная работа [517,0 K], добавлен 02.03.2011Схема вытяжки растительного масла экстракцией с предшествующим выдавливанием масла на шнековых прессах. Технико-экономические характеристики процесса: трудоемкость и энергоемкость. Графическое изображение процесса рафинации в масложировой промышленности.
курсовая работа [108,4 K], добавлен 19.04.2014Анализ аппаратурно-технологической схемы производства сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок. Обработка данных прямых измерений. Разработка карты метрологического обеспечения производства и контроля качества готовой продукции.
курсовая работа [217,2 K], добавлен 08.05.2011Анализ принятого технологического решения отечественного и зарубежного опыта дезодорации жиров и масел. Знакомство с нормативной документацией на сырье и готовую продукцию. Сущность материального, теплового, энергетического балансов соевого масла.
дипломная работа [135,9 K], добавлен 19.12.2011Физико-химические и органолептические показатели масла крестьянского. Характеристика сырья, вспомогательных материалов и товаров. Технико-химический и микробиологический контроль производства. Продуктовый расчет молочного завода. Ассортимент продукции.
курсовая работа [99,4 K], добавлен 25.11.2014Виды топлива, свойства и горение. Общие сведения о нефти и получение нефтепродуктов. Эксплуатационные свойства и применение автомобильного бензина. Гидравлические масла и отработка. Промышленные центрифуги и декантерные системы. Станция очистки масла.
реферат [573,4 K], добавлен 19.05.2009Общая характеристика теплообменных аппаратов, их виды и классификация. Проектирование аппарата воздушного охлаждения масла по исходным данным, с проведением гидравлических расчетов, определением мощности вентилятора и насоса для продувки агрегата.
курсовая работа [473,3 K], добавлен 01.10.2011
