СПЕЦТЕМА: ПОСЕВНАЯ
В ТПУ разработали новый фильтр для очистки биотоплива от вторичных продуктов
Фото: news.tpu.ru
Фильтрационная колонна для очистки биодизеля, разработанная учёными Томского политеха
Исследователи Томского политеха (ТПУ) разработали новую фильтрационную колонну для очистки биодизеля, предназначенного для наземных двигательных установок, от вторичных продуктов. Об этом сообщается на сайте Томского политехнического института.
Каркас колонны изготовлен методом фотополимерной 3D-печати, а в качестве материала для мембранных фильтров используется политетрафторэтилен, что позволяет ограничить контакт биотоплива с цветными металлами и материалами. Фильтр отделяет основное топливо от воды и частиц образовавшегося мыла в процессе производства. В случае приготовления биотоплива данные фильтры подобраны исходя из необходимости удаления мелких частиц размером до 0,22 мкм. Проект ведется при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030».
Отметим, что биодизель на основе рапсового масла — перспективный вид экологичного топлива для наземного транспорта в АПК и строительстве, относительно недорогой и несложный в производстве. Экологичный дизель на основе масел содержит воду. При определенных химических процессах это приводит к образованию мыла, что ухудшает качественные характеристики биотоплива и может вызывать технические проблемы при использовании его в качестве горючего.
Ученые Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова разработали установку для фильтрации биотоплива. Она позволяет эффективно отделять основное топливо от воды и предотвратить образование побочного продукта. Установка изготавливается методом 3D-печати и представляет собой компактный фильтр с мембраной, изготовленной из политетрафторэтилена. Вся колонна состоит из трех частей: крышки с фланцем под шланг насоса, приспособления для крепления мембраны и блока, который служит отводом для фильтрованного топлива в заранее заготовленную емкость для жидкости.
«Особенность мембранного фильтра заключается в сочетании гидрофобных и олеофильных свойств. Он задерживает воду, но пропускает масло. За счет этого происходит отделение биотоплива от воды. Фильтрующие элементы с мембраной позволяют проводить тонкую очистку от коллоидных соединений, механических и микробиологических примесей жидких технологических сред, а также мелких частиц размерами до 0,22 микрометра».
Никита Хомутов - аспирант Инженерной школы энергетики ТПУ
Разработанный блок фильтрации удобен в использовании. За счет быстросъемного соединения частей колонны фильтры быстро заменяются, что ускоряет процесс. Использование устройства позволяет получить топливо с более высоким цетановым числом, которое влияет на его воспламеняемость. Это связано с увеличением концентрации биотоплива в составе за счет отделения водного раствора, коллоидных соединений, механических и микробиологических примесей жидких технологических сред.
«Присутствие побочных продуктов в биотопливе снижает его рентабельность по сравнению с нефтяным дизельным топливом. Фильтрационная колонна позволяет эту проблему эффективно и просто решать. После отделения глицерина от биотоплива его можно использовать для производства моющих средств. После глубокой очистки получается глицерин, который применяется в фармакологии. При добавлении фосфорной кислоты к техническому глицерину можно изготавливать фосфорные удобрения. Тем самым увеличение выхода качественного глицерина в процессе получения биодизеля может снизить себестоимость самого топлива».
Максим Пискунов - доцент Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова
Сообщается, что на данном этапе исследования ученые спроектировали блок фильтрации на лабораторном стенде для производства биодизеля и смесевых топлив и провели ряд лабораторных экспериментов. В 2023 году запланирован запуск пилотной установки на основе реального двигателя для отработки производственного процесса с применением фильтрационной колонны.
Узнавайте первыми актуальные новости сельхозтехники России и мира на наших страницах в Яндекс Дзен и ВКонтакте, а также на каналах в Telegram и YouTube.
В ТПУ создали топливо, не застывающее при минус 70 градусах
Топливо будущего: что будет актуально для сельхозтехники