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Ethanol Dehydration Molecular Sieves Unit (part1) - Unità di Disidratazione a Setacci Molecolari (parte1)
Partiamo dalle basi. L’etanolo si può ottenere principalmente in due modi : per sintesi o per fermentazione.
1.1) SINTESI E FERMENTAZIONE DELL'ETANOLO
Il primo metodo consiste nella sintesi a partire da etene (etilene) ed acqua che può essere diretta o indiretta. Nel caso di quella indiretta si parte da una miscela al 98% di etilene e al 2% di acido solforico, riscaldando la miscela oltre i 60 °C i due composti reagiscono formando solfato di etile :
idrolizzando il solfato di etile a temperature superiori a 70°C si ottiene alcool etilico (etanolo) e di nuovo acido solforico :
Industrialmente il processo indiretto non é più utilizzato per motivi economici e ambientali.
Il secondo invece si basa sul processo di fermentazione degli zuccheri. Per il glucosio (e in generale per tutti gli zuccheri esosi, cioè composti da 6 atomi di carbonio) la fermentazione può essere schematizzata secondo la reazione :
Anche l'amido e la cellulosa, attraverso una idrolisi che ne scompone le catene in molecole di glucosio, possono essere usati per la fermentazione alcolica :
In generale gli zuccheri da cui è possibile ottenere l’etanolo tramite fermentazione sono contenuti in un grande varietà di prodotti vegetali, ad esempio: frutta (fresca o secca), cereali, canna e barbabietola da zucchero (di cui in particolare, per la produzione di alcol, si usa il melasso), patate. Da questi prodotti si ottiene una soluzione acquosa di zuccheri che viene fatta fermentare all’interno di specifiche unità (fermentatori) in cui si produce etanolo secondo razioni globalmente simili a quella indicata sopra (a seconda del tipo di zuccheri contenuti nella materia prima utilizzata).
Dai fermentatori esce una soluzione acquosa di etanolo contenente molti altri composti organici (ad esempio metanolo, alcoli superiori, acetaldeide, etilacetato ed altri). A questo punto per innalzare il grado alcolico della soluzione si procede con la distillazione.
1.2) DISTILLAZIONE DI UNA MISCELA ACQUA-ETANOLO
La prima immagine di seguito rappresenta diagramma di distillazione acqua-alcol
L’asse orizzontale misura la composizione della miscela, mentre sull’asse verticale sono rappresentate le temperature. La curva superiore indica la temperatura di condensazione della fase vapore, mentre la curva inferiore indica la temperatura di ebollizione della fase liquida.
Questa seconda immagine invece rappresenta uno schema molto semplificato di alcuni piatti in una colonna di distillazione, in blu è rappresentato il liquido (che casca dai piatti superiori verso quelli inferiori) ed in azzurro il vapore (che sale per la colonna attraverso i piatti) :
Sul piatto inferiore della colonna troviamo la fase liquida con composizione Xa in equilibrio termofluidodinamico con la fase vapore con composizione Xb; questo equilibrio è caratterizzato dalla temperatura Ta(liq)=Tb(vap). Il vapore Xb sale per la colonna fino ad arrivare al piatto successivo, caratterizzato da una temperatura inferiore: il vapore Xb condensa dando luogo alla fase liquida di composizione Xb. Questa fase liquida Xb si trova a sua volta in equilibrio termofluidodinamico con la fase vapore di composizione Xc, alla temperatura Tb(liq)=Tc(vap) che caratterizza il secondo piatto visibile nello schema. Di nuovo la fase vapore di composizione Xc sale per la colonna fino al piatto successivo, caratterizzato da una temperatura inferiore, dove condensa dando luogo ad una fase liquida Xc che sarà in equilibrio termofluidodinamica con una nuova fase vapore, alla temperatura Tc(liq).Il concetto della distillazione sta nal fatto che ad ogni piatto successivo la miscela rsulta essere sempre più povera in acqua e sempre più ricca in alcol. L'acqua infatti tende ad accumularsi nei piatti inferiori mentre l'alcol, più volatile, tende a salire verso i piatti superiori.Questo meccanismo di separazione termofluidodinamica dei due componenti della miscela è reso possibile dalla particolare forma che assumono le curve della fase liquida e della fase vapore nel diagramma rappresentato sopra.Continuando a seguire sul diagramma il procedimento che abbiamo descritto oltre il punto Xc si ottengono soluzioni sempre più ricche in alcol e povere in acqua: stiamo cioè continuando a distillare la soluzione. Arrivati però al punto Z ci rendiamo conto che non è più possibile continuare la distillazione : infatti alla temperatura del punto Z la fase liquida e quella vapore hanno esattamente la stessa composizione. Questo significa che se facessimo condensare il vapore di composizione Xz sul piatto successivo della colonna otterremmo una fase liquida con la stessa composizione della fase liquida in equilibrio col vapore Xz. La distillazione quindi non può procedere oltre. Il punto Z è detto punto azeotropico o azeotropo e una miscela che presenta un tale punto è detta "miscela azeotropica" .
Alla pressione atmosferica il massimo grado alcolico ottenibile per distillazione è di circa 95% (alcol azeotropico). Se si vuole ottenere un grado alcolico più alto è necessario procedere con tecniche differenti.
Fino a pochi anni fa l’unica soluzione era quella di ricorrere alla “distillazione azeotropica”.
Oggi invece è possibile ricorrere alla disidratazione tramite setacci molecolari, che è la tecnologia con cui funzionano le unità prodotte dalla Green Engineering. Questa tecnica consiste nel far passare la miscela in fase vapore attraverso dei letti costituiti da un tipo di zeoliti che è in grado di trattenere l’acqua contenuta nel vapore. In questo modo il vapore perde in contenuto d’acqua, aumentando il suo grado alcolico, mentre i letti di zeoliti si saturano dell’acqua assorbita dal vapore. Affinché il processo di disidratazione sia continuo i letti devono essere rigenerati (cioè, in pratica, “svuotati” dell’acqua che hanno intrappolato); la gestione delle due fasi di assorbimento e rigenerazione viene realizzata tramite una tecnologia denominata Pressure Swing Adsorption (PSA) .
continua con la parte 2 del tutorial
Ethanol Dehydration Molecular Sieves Unit (intro) - Unità di disidratazione a setacci molecolari (intro)
Andrea Noto (Effetti)
Giancarlo Gaia (Basso) , Simone Cavagnini (Batteria)
Giulia Bigi (Pianoforte + Sintetizzatore) Nicola Panteghini (Chitarra)
Alessandro Gatta (Chitarra)
Elisa Guizzi (Cori)
E’ strano come la nostra società si sia trovata ad essere sponsor dell'evento live in cui Gaia presenta il suo nuovo disco, “Face to Face”, uscito dopo un intero anno di mille di queste storie che mai riusciremo a raccontare. E’ strano, ma di una cosa siamo certi: che siamo orgogliosi di esserci. Siamo orgogliosi di aver partecipato, seppure in modo marginale, alla realizzazione di una cosa così grande . Siamo orgogliosi di essere stati i primi a dire si, senza dubbi o ripensamenti. Siamo orgogliosi di non essere nella lista di quelli che hanno detto “no, non c’è un vero ritorno pubblicitario” oppure “no, è al di fuori del nostro target” o ancora “no queste iniziative non ci interessano”.
Siamo fieri di poter dire che invece a noi queste cose interessano, per un motivo non troppo distante da quello per cui ci interessa che le automobili consumino un carburante più pulito ed ecologico.
Gaia il 9 novembre presenterà a Milano il suo nuovo album. Noi ci saremo, e speriamo anche voi. Se ci sarete avrete la possibilità di ascoltare, in un’ora e mezzo circa di pura musica, quelle mille storie che ci sono dietro, le conoscerete senza che nessuno ve le abbia mai raccontate. E sarà grandioso.
Abbiamo invitato i musicisti a raccontarci qualcosa nel GreenClub, andate a vedere tra i commenti, forse riuscirete a farvi raccontare qualcosa in più sulle loro storie.
Ci vediamo il 9 novembre al MusicDrome di Milano.
http://www.gaiariva.com/
http://gaialivedate.blogspot.com/
http://www.myspace.com/gaiariva
“ L’EVOLUZIONE DEL MICROSISTEMA SOCIALE DELL’AZIENDA ”
di Andrea Macchia
“1 - La scomparsa della tradizione
Un’analisi sulle trasformazioni in atto nel mondo del lavoro e sui probabili futuri scenari non può, a nostro avviso, prescindere da una più generale riflessione sulla parallela evoluzione della società civile.
Il periodo che stiamo vivendo è incredibilmente sorprendente e spettacolare; il massiccio trasferimento dell’elettronica e dell’informatica nella vita quotidiana sta trasformando a velocità sempre più sostenuta il nostro stesso modo di vivere. Eventi, un tempo socializzanti, come il cinema ed il teatro, ci vengono serviti in casa a costi sempre più contenuti e con qualità di riproduzione sempre più elevate. Videotel, telefoni cellulari, forni a microonde, lettori laser per CD, personal computer : oggetti che solo qualche anno fa erano degli status symbol di una raggiunta posizione sociale e di appartenenza a categorie culturalmente elevate sono oggi alla portata di un ceto medio numericamente in espansione.
Ora, anche se questo può sembrare una contraddizione con quanto detto e con tutti i limiti costituiti da una intuitiva e circoscritta analisi del fenomeno, ciò non di meno abbiamo la convinzione di vivere in un periodo di rallentato adeguamento culturale determinato dalle divaricazioni tra aumento di complessità sociale e velocità di espansione delle relative conoscenze.
E’ bene chiarire subito di cosa stiamo parlando e che cosa intendiamo per “cultura”. Certamente non ci stiamo riferendo ad una cultura accademica costituita da un bagaglio di sapere su fatti storici, letterari, artistici o anche scientifici, ma a quella somma di conoscenze di base che rappresentano il presupposto per una corretta interpretazione e comprensione di “cose” ed eventi.
E’ evidente come in tale accezione una società chiusa, sia in termini territoriali che culturali, sia molto più facilmente comprensibile nei suoi aspetti complessivi di quanto lo siano le attuali realtà sovranazionali . E’ proprio il rapido superamento dei confini informativi e produttivi che, ponendo a diretto confronto e competizione realtà sociali diversamente concepite, ne ha da un lato palesato spietatamente le arretratezze, laddove esistenti, e dall’altro ha reso disponibili prodotti e tecnologie altamente competitivi. Valga per tutti il recentissimo esempio fornito dall’unificazione tedesca ed i conseguenti immensi problemi di riconversione ed emarginazione industriale.
2 - L’internazionalizzazione dei processi produttivi
il processo di competizione mondiale, avviatosi nel dopoguerra con i grandi progetti di ricostruzione industriale e proseguito negli anni sessanta con il forzato sviluppo industriale dei paesi del Terzo Mondo, ha imposto al sistema produttivo un repentino superamento delle tradizioni industriali locali ed una altrettanto rapida assimilazione di quanto mostrato, nei singoli settori tecnologici, dalle nazioni leader.
Tali trasformazioni, esasperate da un’esponenziale crescita della velocità dell’informazione e calate in un contesto culturalmente impreparato a recepire novità ad esso estranee, hanno prodotto, nel tessuto sociale, l’emergere di “ISOLE CONOSCITIVE SPECIALIZZATE” appartenenti ad un arcipelago territorialmente sparso nel mondo. Ciò determina che, limitatamente al lavoro, l’operaio specializzato della Texas Istruments di Rieti è più omogeneo al suo omologo di Taiwan che al resto della popolazione lavorativa della sua area.
Il rischio di tale situazione è evidente se si considera la relativa labilità, prerogativa imprescindibile dell’attuale modello di sviluppo. Tale estraneità per entrambi i soggetti Impresa – Lavoratore è tanto più preoccupante quanto più la specializzazione è legata a prodotti in costante evoluzione e ad organizzazioni del lavoro parcellizzate e definite ad hoc per quel prodotto e per quella tecnologia.
Se si osserva bene ci si accorge che la risposta generalmente adottata dall’impresa per mantenere la propria competitività è stata la massiccia introduzione di linee di produzione completamente automatiche, capaci di forti incrementi della produzione a parità di forza lavoro. Questo ovviamente a prezzo di elevati investimenti, il che, legato alla relativamente breve vita del prodotto-ciclo tecnologico, ha innescato ulteriori problematiche, ma questo è un altro discorso.
Tornando al punto precedente osserviamo che le linee automatiche di produzione hanno modificato l’essenza stessa della funzione trasformando l’operaio da operatore a controllore.
Facendo ancora un piccolo passo indietro ci rendiamo conto che, mentre prima l’operaio aveva una cultura perfettamente adeguata al suo lavoro, riuscendo comprenere pienamente cause ed effetti delle proprie azioni ed a conoscere profondamente gli strumenti più utilizzati, ora si trova a governare sempre più spesso apparecchiature incomprensibili, che al limite potrebbero essere controllate da altre apparecchiature ancora più misteriose.
Trent’anni fa il “medico di famiglia” per la sua diagnosi usava strumenti elementari : le mani, il termometro, lo stetoscopio. Oggi crediamo che nessun medico si sentirebbe sicuro senza l’ausilio delle varie apparecchiature per T.A.C., eco-doppler, elettroencefalografi. La domanda che ci poniamo non è se questo è un bene, in quanto la risposta è scontata. La domanda vera è : quanti oggi hanno una preparazione idonea per interpretare i segnali inviati dalle macchine, quanti conoscono queste macchine in modo tale da capirne i sintomi, le cause, gli effetti di sempre possibili malfunzionamenti ?
Questo è il punto e noi crediamo, almeno per quanto riguada il nostro campo di intervento, che il tipo di organizzazione del lavoro sino ad oggi pensato ed attuato abbia costantemente portato ad una riduzione progressiva dei soggetti attivi concretamente responsabili del proprio apporto sul prodotto finito. E ciò è esattamente il contrario di quanto si vuole ottenere nell’ambito di tutti i progetti di “qualità totale” che rappresentano, per comune convinzione, la sfida nell’immediato futuro.
3 - La riappropiazione individuale del lavoro
Concettualmente tutti i progetti di qualità totale si fondano sul principio che nessun anello della catena idea-produzione-prodotto-assistenza possa contenere insito il presupposto dell’errore. E’ difficile conciliare tale esigenza con un personale costituito per stragrande maggioranza da soggetti oggettivamente deresponsabilizzati e non in grado di collegare la disefficienza del proprio lavoro con il lavoro dei colleghi e con la qualità globale del prodotto. Partendo da questa realtà occorre, in primo luogo, definire idonei strumenti per consentire a tutti i soggetti una effettiva riappropiazione del lavoro individuale attraverso una effettiva e responsabile autonomia di scelta.
Indipendentemente dal ruolo e dal livello gerarchico dei soggetti, tali strumenti possono prioritariamente essere identificati in un mutato clima aziendale che garantisca le seguenti condizioni :
a) diffusione generalizzata dell’informazione sulla organizzazione del lavoro, sulla tecnologia di produzione e gestionale, sul prodoto e sui risultati aziendali.
b) addestramento continuo a considerare provvisoria e migliorabile qualsiasi soluzione adottata sia nella produzione che nella gestione aziendale.
c) abitudine a puntare al successo della società attraverso l’ottimizzazione del proprio lavoro, considerandolo fattore determinante del successo dei soggetti contigui.
d) continuo adeguamento cluturale attraverso un costante coinvolgimento dei singoli soggetti in strutture codeterministiche di livello superiore
e) adozione di strutture organizzative che presentino aree di sovrapposizione fra enti correlati."
Parliamo di energia ad esempio, in un momento in cui le vecchie energie cominciano a non bastare o a sporcare troppo e in cui bisogna darsi da fare per trovarne delle nuove. Parliamo di musica e di fotografia, perché raccontano i lati più intimi e profondi della nostra vita. Parliamo di scienza e tecnologia, perché ci piace immaginare e perché vogliamo che il futuro sia migliore e più vasto del presente.
Oggi decidiamo di aprire alcune di queste discussioni al mondo.
Ci piace pensare di aver creato un club, aperto a tutte le persone che scelgono ogni giorno di pensare.Non chiuderemo il club ad una ristretta rosa di argomenti, perché sappiamo che la cultura nasce anche dalla capacità di lasciare degli spazi aperti. Invece chiuderemo il club alla superficialità ed all’ignoranza, perché sono lontane dal mostro modo di essere e limitano ogni giorno lo sviluppo di ogni disciplina che contagiano. Questa è l’unica limitazione che poniamo all’ingresso nel club.
Se, come noi, avete voglia di raccontare, immaginare, ascoltare, riflettere, allora siete i benvenuti; fatelo senza fretta, con tutta la calma e la saggezza di cui il mondo oggi ha bisogno. Respirate profondamente e date il meglio di voi, senza voler dimostrare di essere qualcosa, siatelo e basta.Se c’è tutto questo benvenuti nel GreenClub.
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GreenCLUB è un'idea di Green Engineering
G.E. progetta e realizza impianti industriali sulla base di proprio know-how nel campo della produzione di alcool e del trattamento delle acque industriali.
Dispone di collaudate tecnologie in grado di processare qualsiasi tipo di materia prima che possa essere convertita in etanolo (vino, melasso, cereali, patate, frutta fresca e secca, etc…), producendo qualsiasi tipo di distillato (Rum, Cognac, Wisky, Vodka, etc…), alcool neutro ed extra-neutro, alcool anidro (bioetanolo) ed alcool industriale. Rese di conversione e consumi energetici sono al massimo livello dello stato dell’arte della distillazione industriale
Green Engineering mette a disposizione tutto il proprio know how scientifico, tecnico e manageriale, in ogni fase dello sviluppo del progetto (dall’idea iniziale alla consegna dell’impianto funzionante e fino alla fine della garanzia), con l’obiettivo di garantire il miglior risultato possibile in termini di ritorno sull’investimento.
In questa logica siamo disponibili a fornire sia un impianto “Chiavi in mano”, sia una o più qualsiasi delle fasi di progetto, realizzazione e gestione di un impianto :
o studio di fattibilità
o studio di processo
o ingegneria di base
o ingegneria di dettaglio
o procurement
o attività di cantiere
o start-up e commissioning
o organizzazione della fabbrica
o training del personale
o assistenza durante il primo anno di produzione
Grazie alla sua enorme esperienza nel campo della realizzazione di impianti industriali per la produzione di Etanolo, alle avanzate tecnologie proprietarie e alla costante attività di ricerca e sviluppo nel campo del processo effettuata fianco a fianco con Università e Centri di Ricerca, Green Engineering rappresenta oggi la scelta ideale per lo sviluppo di impianti per la produzione di Bio Etanolo per uso carburante.
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