Exam (elaborations)
Scheikunde oefentoets hoofdstuk 8 Duurzaamheid en hoofdstuk 14 grootschalige productie
- Course
- Level
In deze oefentoets wordt je kennis van energie en duurzaamheid getest op scheikundig niveau van de 5e klas
[Show more]
Seller
Follow
annelynnleus
Reviews received
Content preview
OEFENTOETSAfgedankt frituurvet als biobrandstof
Het gebruik van frituurvet levert een grote afvalstroom op, waarin zich voor de productie van
biobrandstoffen nog interessante grondstoffen bevinden. Verschillende bedrijven hebben zich
toegelegd op het maken van biodiesel uit afgedankt frituurvet. Dit kan als een duurzame
ontwikkeling worden gezien.
1p 1 Geef de definitie van duurzame ontwikkeling. R
2p 2 Leg uit tot welke generatie biobrandstoffen de uit frituurvet geproduceerde biodiesel
gerekend moet worden. T2
2p 3 Noem twee andere voorbeelden van biobrandstoffen. R
Frituurvet bestaat uit zogenaamde triglyceriden: esters van glycerol en zogenaamde vetzuren.
Door een omesteringsreactie met methanol kunnen deze vetzuren als biodiesel worden
vrijgemaakt van glycerol (zie afbeelding):
De reactie is eigenlijk een evenwichtsreacties, waarbij de vorming van biodiesel exotherm is.
Voor een hogere productie worden veel processen uitgevoerd bij hogere temperaturen, maar
een temperatuursverhoging heeft in dit geval een averechts effect, omdat dan vooral de
endotherme reactie wordt bevoordeeld en het evenwicht naar links verschuift.
2p 4 Leg uit op welke manier het inzetten van een katalysator gunstig is in het bovenstaande
proces. T1
In de bijlage staan twee energiediagrammen voor de vorming van biodiesel. In het linker
diagram, horend bij de omzetting zonder katalysator, ontbreken het niveau van de
reactieproducten en de bijschriften voor de activeringsenergie (Eact) en reactiewarmte (E). In
het rechter diagram ontbreekt daarnaast ook het niveau van de geactiveerde toestand.
4p 5 Maak beide diagrammen af door hierin de ontbrekende energieniveaus en de bijschriften
‘Eact ’ en ‘E’ in te tekenen. Laat hierbij zien wat het effect van een katalysator is. T1
EINDE
, Een veelgebruikte katalysator is voor deze reactie is het zout NaCH3O. Een belangrijk nadeel
van de stof is echter dat deze ook met reeds in de afvalstroom aanwezige vrije vetzuren
reageert. Om dit te omzeilen wordt de omzetting in meerdere stappen opgesplitst. Het totale
proces wordt hieronder beschreven.
Stap 1: Het ingezamelde frituurvet wordt gesmolten en intensief geroerd in vat M1 en
vervolgens naar scheidingsruimte S1 gepompt om vaste resten van snacks e.d.
te verwijderen. Het gezuiverde, gesmolten frituurvet wordt naar reactor R1
geleid.
2p 6 Leg uit welke scheidingsmethode in S1 wordt ingezet. T1
Stap 2: In reactor R1 vindt een zuur gekatalyseerde reactie plaats waarbij uitsluitend de
vrije vetzuren uit het gesmolten frituurvet met een overmaat methanol reageren
tot biodiesel en water. Het mengsel wordt vervolgens naar de scheidingsruimte
S2 gevoerd. De katalysator blijft achter in R1.
Stap 3: In scheidingsruimte S2 vormt zich een polaire en een apolaire vloeistoflaag. De
apolaire vloeistoflaag – met daarin de gevormde biodiesel en het nog niet
gereageerde frituurvet – wordt naar een tweede reactor R2 gevoerd. De polaire
laag – met daarin water en methanol – wordt naar een destillatiekolom D1
geleid.
Stap 4: In reactor R2 worden de triglyceriden uit frituurvet in een base gekatalyseerde
reactie met een overmaat methanol omgezet in biodiesel en glycerol. Het
mengsel wordt vervolgens naar de scheidingsruimte S3 gevoerd. De katalysator
blijft achter in R2.
Stap 5: In scheidingsruimte S2 vormt zich eveneens een polaire en een apolaire
vloeistoflaag. De apolaire biodiesellaag wordt gescheiden van de andere
(polaire) stoffen. De polaire vloeistoflaag wordt – net als bij S2 – naar
destillatiekolom D1 geleid.
Stap 6: De in destillatiekolom D1 afgescheiden methanol wordt opgeslagen voor
hergebruik.
Hergebruik van grond- en hulpstoffen past binnen het verduurzamen van de chemische
industrie, zoals ook tot uitdrukking komt in één van de principes van groene chemie. In
tegenstelling tot wat sommige mensen denken, is dat niet principe 2 of 7. .
2p 7 Leg uit waarom hier niet op principe 2 of 7 gedoeld wordt. T1
In de bijlage is een onvolledig blokschema van het bovenstaande proces gegeven.
3p 8 Maak dit schema compleet door stofstromen te voorzien van namen en eventuele
ontbrekende stofstromen in te tekenen; houd hierbij rekening met duurzaamheid. T1
2p 9 Beredeneer of dit proces zich beter leent voor batch-productie of juist voor continu-
productie; gebruik in je antwoord aanwijzingen uit de procesbeschrijving. T2
EINDE
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller annelynnleus. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.83. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
47561 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 15 years now