Vraag 34Scheepvaart over op LNG?
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- In de tekst staat welke stof LNG voornamelijk is, dus begin daar.
- Tel bij beide stoffen apart het aantal C-atomen en het aantal H-atomen in de formule.
- Bereken per stof de C/H-verhouding met de formule uit de tekst.
- Vergelijk de twee verhoudingen met de stelregel en trek daar een conclusie uit.
Hier verliezen leerlingen punten
- Schrijf de berekening volledig op, want alleen een eindgetal levert geen volle punten op.
- Let op de volgorde, want het aantal C-atomen hoort in de teller en het aantal H-atomen in de noemer.
- Zet naast de getallen ook een zin met de conclusie en de reden uit de stelregel.
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.
In discussies over duurzaamheid van brandstoffen wordt de volgende stelregel gehanteerd: “Hoe lager de C/H -verhouding in een brandstof is, hoe meer energie er zal vrijkomen bij de verbranding van 1 gram stof en hoe minder CO 2 er wordt gevormd per kJ geproduceerde energie.” De C/H -verhouding berekent men als volgt: aantal C-atomen C/H-verhouding = aantal H-atomen
Laat zien welke stof het duurzaamst is: LNG (vloeibaar methaan) of stookolie ( C H ). Gebruik in je uitleg een berekening van de C/H -verhoudingen van 30 62 beide stoffen.