Pinnoitus eli elektrolyysi, 21.1.2013

Kultasimme pieniä metalli esineitä koululle hankitulla elektrolyysi laitteistolla.

Aloitimme työn pesemällä esineet puhtaiksi ultraääni pesurilla.

Ultraäänipesun jälkeen laitoimme esineet rasvanpoistoaltaassa olevaan liuokseen. 

Rasvanpoiston jälkeen laitoimme esineet nikkeli kylpyyn.

 Purkkiin jossa oli kultalevy laitettiin Sargold kultaus ainetta.

Laitteen plus johto laitettiin kultalevyyn ja miinus kulltavaan esineeseen.

Alumiininen pullonaukaisija ei kultautunut.

Metallinen avaimenperä kultautui hyvin. 

Biodiesel, 21-23.1.2012

Teimme rypsiöljystä biodieseliä koulun laitteistolla joka hankittiin viimevuonna. Aloitimme työn tutustumalla laitteistoon ja täyttämällä reaktio tankin rypsiöljyllä. Laitoimme öljyä n.70L ja annoimme sen lämmetä viikonlopun yli n. 40 asteeseen. Kun tulimme maanantaina kouluun kierrätimme öljyä säiliössä laitteiston pumpulla jotta se lämpenisi tasaisesti.

Reaktio tankin näyte venttiilistä otettiin näyte titrausta varten. Titraus suoritettiin sekoittamalla 10ml metanolia ja 1ml rypsiöljyä, siihen lisättiin 4 tippaa indikaattoriliuosta ja titrattiin 0,1mol NaOH liuoksella.

Siten saimme tietää paljonko laitamme KOH:ia eli kaliumhydroksidia metanolin sekaan. Punnitsimme tarkasti tarvittavan määrän KOH:ia.

Aloitimme PreMix:in teon eli lisäsimme pieneen säiliöön 14L metanolia ja kaadoimme kaliumhydroxidi rakeet sekaan, aloitimme pumppaamisen välittömästi ettei KOH kovetu säiliöön vaan liukenee metanoliin.

Kun kaikki rakeet olivat liuenneet metanoliin laitoimme kierrätys pumpun sekoittamaan PreMixin rypsiöljyn kanssa. Pumppu kiettätti seosta automaattisesti tunnin ajanm, jonka jälkeen annoimme sen laskeutua tunnin ajan.

Tunnin kuluttua glyseroli oli valunut pohjalle, joten aloitimme sen siirtämisen glyseorin keräys tankkiin. Laitoimme glyseroli takin lämmityksen hyvissä ajoin päälle että se kerkesi lämmetä. Laitoimme alipaineen imemään glyserolin sille tarkoitettuun säiliöön. Kun glyseroli oli poistunut putkessa alkoi näkyä vaaleaa liuosta (glyseroli tummaa). Laitoimme venttiilin kiinni. Tislasimme alipaineella glyserolista metanolin sille tarkoitettuun tankkiin (metanole tislautuu alipaineessa 40 asteessa).

Otimme glyserolin säiliöstä kanisteriin talteen ja sitä tuli aika paljon, mutta emme ole keksineet sille käyttötarkoitusta.





Kun glyseroli oli erotettu biodieselistä siirsimme sen pesutankkiin joka oli lämmitetty ja sen pohjalle oli laitettu vettä niin että pohjalla olevat putket täyttyivät. Kun biodiesel oli pesutankissa täytimme sen vedellä kierrätys pumpun ala reunaan asti, koska laitteistossa oleva rajakytkin ei toimi.

 Kun tankki oli täytetty annoimme sen olla 2 tuntia, jonkajälkeen aloimme poistaa saippuaa tankin pohjaltajoka oli valunut tankin pohjalle.

Kun kaikki saippua oli tullut tankista alkoi tulla biodieseliä joka on kellertävän väristä joten laitoimme hanan kiinni.

Mittasimme pH paperilla pesuveden pH:n joka oli aluksi n.10 joten jouduimme pesemään biodieselin uudelleen.

Toisessa pesussa käytimme apuna "mikrokuplia", eli laitoimme tankkiin paineilmaa laitteistossa olevan alipainepumpun avulla.

Pesimme biodieseliä tunnin ja oimme saippuan ulos jolloin pH oli 7 ja biodiesel valmista.

Pesun jälkeen aloimme ottamaan siirtopumpun avulla biodieselin pesutankista suodattimien läpi jotka poistivat loput saippuan jäämät ja veden.

Biodieseliä tuli n. 65 litraa.

Testasimme biodieselin esteripitoisuuden erottamalla siitä reagoimattoman rypsiöljyn. Laitoimme 90ml metanolia ja 10ml biodieseliä 100ml Pilot- laitteistoon.

Saimme pitoisuudeksi 92%, joten testasimme valmistamaamme biodieseliä koulun aggregaatissa ja se toimi hyvin.



Rypsiöljypuristin, 7.1.2013

Olimme ensimmäisiä jotka testasivat koulun rypsipuristinta, joten alussa oli hieman ongelmia saada työ kulkemaan.

Alussa jouduimme puhdistamaan puristimen suuttimen, koska sinne oli tehtaan koeajosta jäänyt rypsiä joka oli kovettunut suuttimeen. Suutin irtoaa neljästä mustasta kuusiokolo ruuvista, suuttimen päässä oleva isomutteripää kannattaa aukaista jakoavaimella ennen suuttimen irroittamista koneesta. Liotimme sitä vedessä ja saimme sen puhtaaksi puukolla ja ruuvimeisselillä.

Suuttimen sisällä on ruuvi joka puristaa siemeniä

Kun olimme kiinnittäneet suuttimen takaisin paikoilleen aloimme täyttää laitteessa olevaa puhdistajaa. Siemenet imettiin ylhäällä olevaan säiliöön, kun säiliö oli täynnä imuri sammutettiin ja siemenet valuivat säiliöstä roskan erottimeen.

Kun roskan erotin oli pyörinyt jonkin aikaa aukaisimme säiliön pohjassa olevan venttiilin ja siemenet valuivat puristimeen.

Puristimen suutinta tuli lämmittää ensin 60-70 asteeseen, lämmitys tapahtui laitteessa suuttimen ympärillä olevalla lämmityspannalla. Lämmitys aikaa säädetään laitteessa olevalla ohjausyksiköllä.

Kun suutin on lämmennyt laite käynnistyy itsestään tietyn ajan kuluttua (300 s) mutta aikaa voi muuttaa ohjausyksiköstä.

Puristimen käynnistyttyä suuttimesta alkoi valua öljyä ränniin josta se valui letkua pitkin astiaan, jossa oli harsoa siivilässä koska laitteessa oleva selkeytin on turha koska öljyä tulee niin vähän.

Kuvassa ensimmäiset öljy pisarat, öljyn seassa tuli aluksi vähän "rehua" jonka kuuluisi tulla suuttimen päässä olevasta putkesta.

Puristimen oltua päällä n.5 minuuttia alkoi laite toimimaan kunnolla ja suuttimen päässä olevasta putkesta tuli ensimmäiset "rehupötköt".

Puristimen oltua päällä jonkin aikaa öljyä kertyi ränniin enemmän ja enemmän, astiakin täyttyi hieman ja rehupötköä tuli aika paljon.

Venttiilin ominaiskäyrä, 17.12.2012

Määritimme istukka venttiilin ominaiskäyrän koulumme lämmönsiirtoprosessissa olevalle venttiilille, V-2203.

 

Laitoimme pumpun pumppaaman täydellä teholla.

 

 

Aukaisimme venttiiliä 5% kerrallaan 0-100%.

 

 





 

Venttili auki %	Virtaus m3 /h
0	0
5	0
10	0,6
15	1,0
20	1,5
25	2,3
30	3,3
35	4,4
40	5,4
45	6,4
50	7,4
55	8,1
60	8,6
65	9,1
70	9,3
75	9,6
80	10,3
85	10,3
90	10,3
95	10,3
100	10,3

 

 

 

 

Pohdintaa: Työ oli ihan mukava ja onnistui hyvin. Ventiili toimii oikein, mutta sen ollessa auki säätäminen ei vaikuta kovinkaan paljon alueella 75-100%.

Leijutus, 17.12.2012

Työn tarkoituksena oli tutkia fluidisaatiota eli leijutusta, vinyyli rakeet leijuivat vedenvirtauksen muuttuessa.

Fluidisaatio on prosessi, jossa rakeinen materiaali muunnetaan staattisesta(paikallaan pysyvästä) tilasta dynaamiseen(liikkuvaan) tilaan, fluidimaiseen tilaan.

Prosessi ilmenee kun rakeisen materiaalin läpi laitetaan virtaamaan jokin fluidi esim. neste tai kaasu.

Lähde: osao.fi, fluidisaatio materiaali

Aloitimme työn määrittämällä leijutuksessa käytettävien rakeiden tilavuuden.

Punnitsimme tarkalleen 50,0g rakeita 

Mittalasiin laitoimme valmiiksi 50ml denaturoitua alkoholia.

 Kaadimme suppilon avulla rakeet mittalasiin

 Tilavuuden muutos oli 38ml

p= kiintoainenäytteen massa

tilavuudenmuutos

p=1,316 g/ml

Punnitsimme rakeet ennen leijutusta.

Kuvassa leijutuslaitteisto kokonaisuudessaan.

 Laitoimme rakeet putkeen ja kaadoimme sinne mäntysuopaliuosta jotta pintajännitys olisi alhaisempi eikä ilmakuplia tulisi niin paljon. Patjan korkeus oli kuivana 14,8cm ja märkänä 18cm.

Leijutustyötä tehdessämme säädimme virtausta rotametrillä, jossa oli asteikko 2-20 l/min.

Painehäviö näkyi laitteen ylhäällä olevasta painehäviö mittarista.

Annoimme veden virrata laitteen läpi 2 l/min nopeudella, jotta mäntysuopaliuos poistuisi.

 Aloitimme leijutuksen 2l/min ja lopussa päädyimme 20l/min nopeuteen. Mittasimme patjan korkeuden ja painehäviön aina kun nostimme virtausta.

 

Työn jälkeen puhdistimme laitteen rakeista paineilman avulla rakeet nousivat tornin pohjalta siivilään.

Tulokset:

Keskim. pituus	2,78 mm
Keskim. halkaisija	4,12 mm
Keskim. tilavuus	17,99 mm2
Tiheys	1,316 g/ml

Rakeen patjakorkeus kuivana = 14,6 cm
                                                   märkänä = 18 cm

Pohdintaa: Työ onnistui ihan hyvin, mäntysuopaa ei kannata laittaa liikaa sillä joutuu huuhtelemaan enemmän ennen leijutuksen aloittamista. Patja jouduttiin puhkaisemaan kun se nousi kokonaisena ylös asti.