Vraag 33Scheepvaart over op LNG?
Uitwerkbijlage
Print de uitwerkbijlageDeze vraag beantwoord je op de uitwerkbijlage. Print hem en vul hem in, of neem de figuur over op papier. Stuur daarna een foto van wat je hebt ingevuld.
Schreef je op papier? Maak een foto van de ingevulde uitwerkbijlage. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Zoek in Binas-tabel 42 of ScienceData-tabel 8.3 op bij welke temperaturen methaan vloeibaar is.
- Vergelijk dat temperatuurgebied met de temperatuur die water in ruimte IV zou kunnen bereiken.
- Bedenk daarna wat er met water gebeurt wanneer het in de installatie blijft zitten bij die temperatuur.
- Beschrijf tot slot een concreet gevolg voor de installatie, zodat duidelijk is waarom het een probleem is.
Hier verliezen leerlingen punten
- Bij de temperatuurgrenzen vergeten leerlingen vaak de eenheid of de bron, terwijl die wel gevraagd worden.
- Een probleem blijft vaak te vaag, zoals alleen schade noemen, zonder te zeggen wat er in de installatie gebeurt.
- Leerlingen geven soms een voorbeeld dat niet uit de opgave volgt, dus lees de tekst bij ruimte IV nog eens goed.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Schepen varen grotendeels op stookolie. Stookolie is een van de destillatiefracties van aardolie. Deze fractie bevat behalve koolwaterstoffen ook zwavelverbindingen. Daardoor komt bij de verbranding in de scheepsmotoren zwaveldioxide ( SO ) vrij. De uitstoot van zwaveldioxide, maar 2 ook van koolstofdioxide, stikstofoxiden en fijnstof leidt in havens en steden tot milieuproblemen.
Een groot cruiseschip verbruikt zoʼn 2,4∙10 5 kg stookolie per dag. Volgens nieuwe milieueisen moet het gehalte zwavel in stookolie wereldwijd omlaag. In Europa geldt de norm van 0,1 massaprocent S .
LNG (liquified natural gas, ofwel vloeibaar aardgas) is een zwavelvrij alternatief voor stookolie. LNG wordt gemaakt uit aardgas. Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan, met kleine hoeveelheden koolstofdioxide, waterstofsulfide ( H S ) 2 en waterdamp. In figuur 1 is het productieproces van LNG vereenvoudigd en onvolledig weergegeven. figuur 1 aardgas gereinigd (CH met CO , H S en H O) 4 2 2 2 aardgas ... LNG I III IV opslag ... ... ... II ... ... In ruimte I worden CO en H S door middel van een waterige oplossing 2 2 (oplossing A) uit het aardgas verwijderd. In ruimte II wordt het ontstane mengsel gescheiden. Hierbij worden de gassen CO en H S afgescheiden van 2 2 oplossing A en in een ander proces verder verwerkt. Oplossing A wordt volledig gerecirculeerd. Neem hierbij aan dat er geen verlies optreedt van water uit oplossing A. Het gereinigde aardgas wordt ‘gedroogd’ in ruimte III . De waterdamp die nog in het aardgas aanwezig is, wordt hier verwijderd. Het gedroogde aardgas gaat naar ruimte IV . Hier wordt het afgekoeld tot het aardgas vloeibaar is geworden. Dit vloeibare aardgas heet LNG. Vervolgens wordt LNG in grote tanks opgeslagen. Het onvolledige blokschema is op de uitwerkbijlage nogmaals weergegeven.
Methyldiëthanolamine (afgekort MDEA) HO CH 2 CH 2 N CH CH 2 2 CH 2 OH is een stof die vaak wordt gebruikt in CH 3 oplossing A. MDEA
In ruimte III wordt gereinigd aardgas figuur 2 ‘gedroogd’. Dit drogen gebeurt met behulp van een zogeheten ‘moleculaire zeef’ (figuur 2). Een moleculaire zeef is geen zeef zoals we die uit de keuken kennen. Het zijn korrels van een stof met veel kleine poriën. Watermoleculen kunnen in de poriën, maar methaanmoleculen zijn daarvoor te groot. In de poriën worden de watermoleculen gebonden. Een moleculaire zeef maakt gebruik moleculaire zeef van twee scheidingsmethoden.
Als het water niet zou worden verwijderd in ruimte III , zou het water in ruimte IV tot problemen leiden. Dit kan worden afgeleid uit de temperatuurgrenzen waarbinnen in ruimte IV vloeibaar aardgas (vloeibaar methaan) wordt verkregen.
Leg uit dat water in ruimte IV tot problemen leidt. Voer hiervoor op de uitwerkbijlage de volgende opdrachten uit: – Leid de temperatuurgrenzen af waarbinnen in ruimte IV vloeibaar aardgas wordt verkregen. Gebruik Binas-tabel 42 of ScienceData-tabel 8.3. – Geef aan waarom water in ruimte IV tot problemen leidt. – Geef een voorbeeld van een probleem dat kan ontstaan wanneer water achterblijft in ruimte IV .