Получение биодизеля: Биодизель — Википедия – Биодизель. Технология производства и цена
Биодизель своими руками
Производство биодизеля в домашних условиях - Получение биодизеля своими руками
Общий технологический процесс получения биодизеля.
Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизель полученный из разных масел имеет некоторые отличия. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод, потому более всего подходит для дизельных двигателей эксплуатирующихся вевропейских стран и России.
Сам процесс получения биотоплива, в принципе, достаточно прост. Нужно уменьшить вязкость растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло — это смесь триглицеридов, т. е. эфиров, соединенных с молекулой глицерина с- трехатомным спиртом (C3H8O3). Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Задача при приготовлении биодизеля- удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется трансэтерификацией.
Реакция в целом выглядит так,
Ch3OC=OR1
|
CHOC=OR2 + 3 Ch4OH → (Ch3OH)2CH-OH + Ch4COO-R1 + Ch4COO-R2 + Ch4OC=O-R3
|
Ch3COOR3
Триглицериды+метанол→ глицерол+эфиры,
Где R1, R2, R3 : алкильные группы.
В результате применения метанола образуется метиловый эфир, в результате использования этанола- этиловый эфир.
Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.
Для начинающих лучше использовать метанол, с этанолом процесс идет чуть сложнее. Необходимо помнить о всех правилах работы с метанолом.
В качестве щелочи берется гидроксид калия КОН или гироксид натрия — NaOH. Для начинающих рекомендуется использовать именно NaOH, он очень гигроскопичен, его необходимо хранить плотно закрытым и при покупке, потряхивая банку, убедиться, что он не набрал влагу.
Правила работы со щелочами.
Необходимо также соблюдать правила безопасности при работе с гидроксидами (щелочами), избегать попадания в глаза, беречь от открытых источников огня, использовать при работе перчатки и защитные средства. Щелочь очень активно может реагировать с алюминием, оловом и цинком — для хранения щелочи нужно использовать стеклянную посуду, нержавеющую сталь или специальный полипропилен высокой прочности.
Обычно необходимое количество метанола составляет 20 % от масла по весу, например для использования 100 л отработанного масла потребуется 20 л метанола. При смешивании щелочи и метанола образуется метоксид, реакция экзотермическя, с выделением тепла.
Правила работы с метанолом.
Метанол-яд! Соблюдать максимальные меры предосторожности! Нельзя вдыхать пары, необходимо избегать открытых источников огня, использовать защитные средства для кожи, в случае случайного контакта промыть большим количеством воды. В процессе работы недопустимо присутствие детей и домашних животных!
В процессе реакции масло просто нагревается до определенной температуры (для ускорения химической реакции) и добавляется смесь катализатора и спирта. Некоторое время смесь перемешивается и отстаивается. В результате успешной реакции смесь должна расслоиться, образуя биодизель в верхнем слое, называемый химически «эфир», затем слой, содержащий много мыла и на дне остается глицерин. Глицерин и мыльный слой затем отделяются, а биодизель промывается различными способами для удаления остатков мыла, катализатора и других возможных примесей. После промывок он обезвоживается для удаления остатков воды.
( производство биодизеля в домашних условиях, биотопливо в домашних условиях, биотопливо своими руками, биодизель своими руками )
При обычной температуре реакция проистекает очень медленно или совсем не идет. Нагревание, также как использование кислоты (основания) просто способствут ускорению реакции. Химия процесса одинакова как при работе с небольшими объемами в гараже, так и на больших промышленных мощностях.
При использовании отработанных растительных масел, необходима фильтрация сырья для удаления возможных примесей. Также важно удаление возможной воды для предотвращения гиролиза триглицеридов и образования солей жирных кислот вместо реакции трансэтерификации и образования биодизеля.
В лабораторных условиях первоначальное масло просто перемешивается с осушающим агентом, таким как сульфат магния для удаления воды. После этого осушающий агент удаляется простой фильтрацией. Иногда вязкость масла не позволяет хорошо очистить его таким способом.
Шаги процесса
Нейтрализация свободных жирных кислот.
Титрование масла.
При использовании свежего растительного масла количество используемой щелочи постоянно и составляет около 1 % от веса используемого масла. Это 3,5 грамма на литр растительного масла. Но при использовании отработанного масла (более закисленного, с другим содержанием Свободных Жирных кислот) необходимо рассчитать количество добавляемой щелочи, для чего проводят титрование. При титровании используется изопропиловы спирт (так как он не реагирует с маслом). Необходимо провести по меньшей мере, три титрования, чтобы избежать потом ошибок при использовании больших количеств реактивов. Титрованием определяется количество свободных жирных кислот, присутствующих в масле и количество щелочи, необходимое для их нейтрализации.В процессе титрования нужно быть уверенным, что все вещества сухие, и учитывать, что в результате смеситель немного нагреется.
Трансэтерификация.
Рассчитанное количество щелочи после титрования (обычно гидроксида натрия — NaOH) медленно при помешивании растворяется в избытке спирта (для более полного протекания реакции) и эта смесь смешивается с теплым раствором масла при нагревании (обычно около 50 °C) в течение нескольких часов (4-8) для прохождения реакции трансэтерификации. Реакционная смесь должна поддерживаться выше точки кипения спирта (около 70 °C), но в некоторых системах из соображений безопасности рекомендуется поддерживать диапазон температур от комнатной до 55 °C. Обычно время реакции составляет от 1 до 10 часов, и при нормальных условиях скорость реакции удваивается при повышении температуры реакции на 10 °C. Для предотвращения испарения спирта реакцию нужно проводить в закрытой емкости, но важно избегать плотно закрытой системы (опасность взрыва).
После завершения реакции на дне осаждается глицерин. Биодизель должен быть цвета меда, в то время как глицерин темнее. При поддержании температуры около 38 С глицерин остается в жидком состоянии и может быть легко удален снизу смесителя отдельным шлангом.
Удаление остатков мыла.
Обычно полученный биодизель содержит много растворенных остатков мыла от реакции ионов Na+ с водой. Этого можно попытаться избежать, выпарив предварительно всю воду и стараться не допускать воды при приготовлении метоксида. Важно использовать сухой смеситель. После получения биодизеля лучше дать ему отстояться в течение недели, таким образом все мыльные остатки оседают и уходят при последующей фильтрации. Другой метод заключается в неоднократной промывке водой этих остатков. При первом промывании лучше добавить слегка подкисленную винным уксусом воду, кислота доведет раствор до нейтрального, удаляя любую щелочь, присутствующую в растворе. Некоторые экспериментаторы используют технику «пузырьковой промывки», длительностью около 12 часов
Определение качества получившегося биодизеля.
Качество получившегося продукта определяется, прежде всего, на глаз и проверкой рН. Проверить кислотность можно с помошью лакмусовой бумажки или обычным лабораторным цифровым рН- метром. Он должен быть нейтральным, 7,0. На вид он должен выглядеть как чистое подсолнечное масло. Не допускается наличие никаких взвесей, примесей, частиц или замутнений. Мутность означает присутствие воды, которая удалается нагреванием, частицы необходимо отфильтровать через 5 микронный фильтр. После первого применения биодизеля обязательно следует проверить топливные фильтры.
Существует множество различных технологий первичной очистки масла с помощью адсорбентов. Также используются различные адсорбенты при очистке (промывке) готового биодизеля. Небходимо использовать фильтры для очитски воды после промывки биодизеля, которые отбирают типичные загрязнители- спирты, кетоны, альдегиды, амины и аммиак, пестициды и гербициды, хлорорганические соединения, фенолы и масла, SО2, углеводороды, летучие соединения, сероводород, меркаптаны и промышленные растворители, другие загрязнители. После прохождения воды через фильтр возможно ее повторное использование или сброс в канализацию.
Биодизель,Биодизельное топливо, спирт, жидкое биотопливо,производство биодизеля в домашних условиях, альтернативная энергия, биодизель своими руками, технология производства биотоплива в домашних условиях, дизельный двигатель,
Биодизель в домашних условиях
Такой термин, как «биодизель», большинству понятен чисто интуитивно. Но зачастую при этом происходит определенная путаница. Ничего страшного, но все-таки лучше обойтись без нее и разобраться, что же такое биодизель.
Вернемся к ДВС
При работе в его цилиндрах происходит сгорание бензина или дизельного топлива. То и другое является продуктом переработки нефти, запасы которой ограничены, кроме того, при сжигании этих видов горючего образуются вещества, наносящие вред людям и окружающей среде. Одним из вариантов, позволяющим избежать подобного, является применение биодизеля как топлива для двигателей.
Надо пояснить, что оно собой представляет. Дело в том, что производство биодизеля основано на использовании животных жиров и растительного масла как исходного сырья. Можно провести простую аналогию – из нефти получают бензин и солярку, из масла или жира возможно получение топлива для работы ДВС.
Небольшое уточнение – в качестве горючего для работы моторов могут применяться разные вещества, например тот же самый спирт, получаемый из опилок, но в данном случае мы рассматриваем топливо именно для дизельных двигателей, а сырьем для биодизеля, так называется этот вид горючего, служат масло или остатки жира.
Как можно использовать биологическое топливо?
Использование жира и масла в качестве горючего может осуществляться такими способами:
- Напрямую, заливая масло в бак. Недостатком такого подхода будет неполное его сгорание, смешивание со смазкой и ухудшение ее смазочных свойств, а также появление отложений на форсунках, кольцах, поршнях из-за повышенной вязкости растительного топлива.
- Смешивая его с керосином или дизельным топливом.
- Путем преобразования растительного масла, источником получения которого может быть рапс, кукуруза, подсолнечник и т.д., и в итоге получение биодизеля.
Наиболее сложной из упомянутых считается технология преобразования масла, но тем не менее, она настолько проста, что легко реализуется, благодаря чему можно получить биодизель в домашних условиях.
Так что же такое биодизель?
Фактически биодизель является смесью эфиров, в основном это метиловый эфир, как результат химической реакции. К его достоинствам следует отнести:
- растительное происхождение, благодаря возможности выращивания растений мы получаем возобновляемый источник топлива;
- биологическая безопасность, биодизель является экологически безвредным, его попадание в окружающую среду не наносит ей никакого вреда;
- меньший уровень выбросов двуокиси углерода и других отравляющих веществ;
- незначительное содержание серы в выхлопных газах моторов, использующих биодизель;
- хорошие смазочные характеристики.
По сути дела, растительное масло – это смесь эфиров с глицерином, который придает ему вязкость. Процесс производства биодизеля основан на том, что надо удалить глицерин и заменить его спиртом. Стоит отметить, что недостатком такого топлива является необходимость его подогрева при низких температурах или применения смеси биодизеля и обычной солярки.
Технология производства биодизеля
Технология производства биодизеля достаточно проста. Обычно его изготовление осуществляется из различных сортов растительного масла. Для этого может быть использован рапс, соя, кукуруза и т.д., общий список веществ, пригодных для получения исходного сырья достаточно значителен. Для производства биодизеля также подходит масло, оставшееся после приготовления пищи. Схему подобного процесса можно увидеть на приведенном рисунке
Раз мы рассматриваем топливо растительного происхождения, то и технология его изготовления должна охватывать процесс выращивания исходного сырья. Наиболее подходящим для этого считается рапс, как требующий меньших затрат на получение. Хотя сейчас появляются большие перспективы у биодизеля из водорослей. При этом не занимается земля для выращивания культуры на топливо, и величина себестоимости биодизеля будет ниже, чем в других случаях.
Так вот, семена (рапс, соя, подсолнечник и т.д.) после проверки качества поступают на маслобойку. Оставшийся после производства масла шрот может быть использован комбикормовой промышленностью, а полученное масло, как предусматривает технология, идет на дальнейшую обработку. Она называется этерификацией, и после ее проведения, метиловых эфиров в составе биодизеля должно содержаться более девяноста шести процентов.
Сама технология проста, что делает возможным организацию производства биодизеля в домашних условиях. К маслу добавляется метанол (9:1), и в качестве катализатора – небольшое количество щелочи. Метанол может быть получен из опилок, а также вместо него допускается применять изопропиловый спирт или этанол. Процедура этерификации проходит в условиях повышенной температуры и занимает до нескольких часов. После окончания реакции в емкости наблюдается расслоение жидкости – сверху биодизель, внизу глицерин.
Глицерин удаляется (сливается снизу) и может использоваться в качестве сырья в каких-то других процессах. Получившийся биодизель надо очистить, порой вполне достаточно бывает выпаривания, отстаивания и последующей фильтрации. Подробней промышленный процесс производства приведен на видео.
Получение биодизеля в домашних условиях
Как видно из представленного описания, технология производства достаточно проста и позволяет изготавливать биодизель своими руками, вплоть до того, что в домашних условиях можно получать топливо, и порой не только для собственных нужд. Причины, по которым можно взяться за подобную работу, у каждого могут быть разными, но не касаясь их, стоит отметить, что во всем мире потребление биодизеля только растет.
Когда в домашних условиях изготавливают биодизель своими руками, главной проблемой будет не вопрос его производства, а обеспечение качества готовой продукции. Поставщиками сырья могут стать предприятия общественного питания, у которых в достаточном объеме есть использованное масло, и его можно купить по доступной цене. Выращиванием рапса стоит заниматься при потреблении биодизеля в большом количестве, например, для реализации на сторону или наличия большого парка техники.
При организации производства в домашних условиях наиболее актуальными будут проблемы:
- Плохой выход, т.е. из первоначального сырья получается не более девяноста трех процентов готовой продукции. Обусловлено это может быть особенностями используемой в домашних условиях установки или режимами переэтерефикации.
- Некачественная фильтрация. Подобный процесс достаточно сложный, и для получения в домашних условиях качественного биодизеля, ему надо уделить особое внимание. Для этого используются специальные технологии или адсорбенты.
Непосредственно с установкой по производству подобного топлива, можно ознакомиться на видео.
Существуют и другие варианты установок для производства в домашних условиях биодизеля, изготавливаемые промышленным способом.
Перспективы использования биодизеля
Как уже отмечалось, производство такого топлива только растет. И хотя сырьем для этого служит растительное масло, его получают в разных местах из разных культур. В Европе – рапс, в Индонезии – пальмовое масло, в Америке – соя, и т.д.
Однако наиболее перспективным считается получение биодизеля из водорослей. Для их выращивания могут использоваться как отдельные пруды, так и специальные биореакторы, а также участки морского побережья. Кроме того, при этом не только растет производство топлива, но и освобождаются земли для выращивания продуктов питания.
Хотя биодизель изготавливается из растительного масла, а не из опилок, он является отличным заменителем обычной солярки. Особенно в условиях ограниченных запасов нефти. И кроме того, нельзя исключать такого его достоинства, как возможность производства в домашних условиях. Несмотря на то, что при промышленном производстве он получается дороже солярки, тем не менее, является отличным альтернативным видом топлива для дизелей.
Получение биодизеля на установке УБД-4
GlobeCore предлагает к продаже технологические линии, обеспечивающие получение биодизеля (biodiesel).
Производимые нашим предприятием биодизельные заводы (реакторы) имеют производительность от 1000 до 16000 литров в час и более, при этом получение биодизеля (метилэфира) возможно из любых типов растительных масел и животных жиров, отходов масложировой промышленности.
Кроме этого на данных биодизельных установках возможно получение биодизеля с пережаренного масла, из водорослей, из фуза.
Комплекс по производству биодизеля предназначен для переэтерификации растительного масла или животного жира, (других масел и жиров) путем высокодисперсного смешивания с катализатором и дальнейшей сухой очисткой биодизеля (biodiesel) до соответствия европейским стандартам EN 14214 и американским стандартам ASTM.
Уникальная технология позволяет производить биодизель (biodiesel) без длительной перенастройки с любого вида растительного масла, а также жиров животного происхождения. Качество продукции под названием biodiesel соответствует европейским номам EN 14214.
Все агрегаты комплекса по производству биодизеля изготовлены во взрывозащищенном исполнении, с нержавеющей стали.
Используемые комплектующие таких мировых лидеров как “Danfoss”, “SIEMENS”, “Festo”, “Willo”, “Bartec”, “Cortem”, “Wika”, “Blackmer”, “ABB”, “Shneider Electric”, “Ent”, “GRUNDFOS”
Получение биодизеля с помощью установки УБД-4
Технические характеристики комплекса УБД-4
|
Производительность |
м3/час |
4 |
| Класс взрывозащиты |
– |
II2GEExdIIBT3 |
| Установленная мощность (не более) |
кВт |
175 |
| Напряжение питания силовых цепей ~50Гц |
В |
380 |
| Давление управляющего воздуха |
МПа |
0,6 – 0,8 |
| Объем отстойника |
м3 |
20,8 |
| Степень фильтрации |
мкм |
5 |
Состав и принцип работы комплекса по производству биодизеля
Комплекс по производству биодизеля состоит из следующих установок (блоков):
- поточный подогреватель масла;
- биодизельный реактор;
- биодизельный отстойник с блоком выкачки;
- блок отбора метанола;
- блок очистки и фильтрации.
Предварительно очищенное масло поступает на поточный подогреватель масла, где подогревается до необходимой температуры. Подогретое масло подается на биодизельный реактор комплекса по производству биодизеля. Также на реактор подаются раствор щелочи и метанол. На выходе из биодизельного реактора путем смешивания гидродинамическим способом и реакции масла , раствора щелочи и метанола получается сырой биодизель, представляющий собой смесь собственно биодизеля, глицерина и непрореагировавшего метанола.
Сырой биодизель поступает в биодизельный отстойник комплекса по производству биодизеля, где происходит отделение водно-глицериновой фазы и ее откачка.
Оставшийся биодизель с помощью блока выкачки подается на блок отбора метанола комплекса по производству биодизеля, где происходит его вакуумная сушка.
Окончательная очистка биодизеля осуществляется с помощью блока очистки и фильтрации комплекса по производству биодизеля. Проходя через слой ионообменной смолы, биодизель очищается от остаточного метанола. Механические примеси отбираются с помощью системы фильтров.
Очищенный биодизель поступает к потребителю.
Преимущества биодизельного оборудования GlobeCore
Биодизельные комплексы работающие по технологии GlobeCore имеет следующие преимущества:
- низкое потребление энергии оборудования.
- мгновенная реакция переэтерификации
- при применении инновационной энергосберегающей технологии снижается потребление энергии в процессе производства биодизеля.
- модульный принцип построения комплекса (мобильность при транспортировке и монтаже БИОДИЗЕЛЬНОГО оборудования).
- эффективный процесс производства позволяет использование малых установок.
- качество производимого биодизеля соответствует международным нормам и стандартам.
- нет отходов: фаза глицерина может быть использована для различных целей (напр. генерации энергии, удобрения и т.д.)
- не требуется, мойка и сушка биодизеля, деметанолизация ;
- комплексы оснащены технологией реактора непрерывного действия, что позволит увеличить скорость и качество протекания реакции переэтерификации, при этом увеличиваются не только качественные, но и количественные показатели выхода чистого биодизеля, но и скорость его производства, а это позволяет экономить энергоресурсы в 5-7раз по сравнению с существующими технологиями и оборудованием.
- оборудование, отличается своей простотой в эксплуатации, высокой продуктивностью, а также благодаря новым технологическим разработкам и постоянным испытаниям мы усовершенствуем конструкцию оборудования, увеличивая тем самым качество и выход обработанного сырья,
- уменьшая энергоемкость оборудования,
- металлоемкость конструкций,
- увеличивая его продуктивность.
Также оборудование является экономически эффективным, так как не требует больших капиталовложений. Поточный подогреватель масла для биодизеля предназначен для нагрева масла перед подачей его на биодизельный реактор.
Проточный подогреватель масла: состав и принцип работы
Поточный подогреватель масла состоит из трех пар емкостей, соединенных последовательно и расположенных на сварной раме, центробежного насоса, системы автоматики и трубопроводов. В каждой емкости размещается блок ТЭН, состоящий из шести трубчатых нагревателей.
Масло через сетчатый фильтр подается с помощью центробежного насоса в емкости, где происходит его нагрев до заданной температуры, которая контролируется с помощью датчика температуры, установленного на выходе из поточного подогревателя масла. Система автоматики при превышении верхнего предела температуры отключает ТЭН, а при снижении до нижнего порога – включает.
Давление жидкости контролируется манометрами на входе и выходе поточного подогревателя масла. Для защиты от превышения давления поточный подогреватель масла снабжен предохранительным клапаном.
Технические характеристики поточного подогревателя масла
|
Давление нагнетания |
МПа |
0,24 |
|
| Максимальное давление |
МПа |
0,3 |
|
| Пропускная способность при давлении нагнетания |
м3/час |
5 |
|
| Установленная мощность |
кВт |
85 |
|
| Температура нагрева масла |
0С |
70 |
|
| Напряжение силовых цепей 50 Гц |
В |
380 |
|
| Габаритные размеры | длина |
м |
1420 |
| ширина |
1280 |
||
| высота |
1965 |
||
| Масса (не более) |
кг |
1015 |
|
Биодизельный гидродинамический кавитационный реактор
Биодизельный реактор гидродинамический взрывозащищенный обеспечивает получение биодизеля сырого путем смешивания компонентов производства биодизеля.
Наше предприятие изготавливает биодизельные реакторы производительностью от 116 м3/час до 16 м3/час, в зависимости от потребностей заказчика.
Все комплектующие, трубопроводы и арматура биодизельного реактора, соприкасающиеся с рабочим телом, изготовлены из коррозионностойких материалов.
Конструкция биодизельного реактора предусматривает возможность контроля и регулирования хода процесса смешивания и адаптирована под различные типы масел.
Технические характеристики биодизельного реактора
| Рабочее давление |
МПа |
1,6 |
|
| Установленная мощность |
кВт |
15 | |
| Производительность |
По маслу |
м3/час |
4 |
|
По метилу |
0,8 |
||
| Класс взрывозащиты |
– |
II2GEExdIIBT3 |
|
| Напряжение питания |
В |
380 |
|
| Частота |
Гц |
50 |
|
| Габаритные размеры |
длина |
мм |
3210 |
|
ширина |
475 |
||
|
высота |
1585 |
||
| Масса |
кг |
705 |
|
Состав и принцип работы биодизельного реактора
Биодизельный реактор состоит из основной и нескольких дополнительных секций смешивания, собранных на сварной раме.
Подготовленные компоненты подаются с помощью насосов через расходомеры на гидродинамический смеситель. Для регулирования количества подаваемых компонентов предусмотрены регулировочные вентили. Контроль процесса смешивания, температуры сырого биодизеля на выходе из смесителя и окончательно из биодизельного реактора осуществляется с помощью манометров, вакуумметров и датчиков температуры.
В зависимости от типа масла и его качества может возникнуть необходимость дополнительного смешивания компонентов. Для этого в конструкции биодизельного реактора предусмотрены дополнительные секции смешивания, состоящие из насоса, смесителя и приборов регулирования и контроля. При необходимости дополнительные ступени могут вводиться в процесс или выводиться из него.
Биодизельные сепарационные колонны-разделители
Биодизельный отстойник с блоком выкачки взрывозащищенный предназначен для отстоя сырого биодизеля с цеплью отделения водноглицериновой фазы; откачки разделенных фаз для дальнейшей переработки.
Технические характеристики блока отстаивания биодизеля
|
Общий объем |
м3 |
20,8 |
|
| Установленная мощность (не более) |
кВт |
10 |
|
| Напряжение силовых цепей 50Гц |
В |
380 |
|
| Давление управляющего воздуха |
МПа |
0,6 |
|
| Класс взрывозащиты | – |
II2GEExdIIBT3 |
|
| Габаритные размеры |
длина |
м |
7280 |
|
ширина |
2230 |
||
|
высота |
4220 |
||
| Масса (не более) |
кг |
6300 |
|
Состав и принцип работы биодизельного отстойника
Биодизельный отстойник состоит из четырех емкостей на сварной раме, собранных как отдельные модули. К емкостям от биодизельного реактора подведен трубопровод подачи сырого биодизеля, а к блоку выкачки поданы трубопроводы откачки биодизеля и водно-глицериновой смеси. Управление потоками жидкостей осуществляется от пульта управления биодизельного отстойника клапанами с пневмоуправлением.
Сырой биодизель поступает в соответствующую емкость, где происходит процесс отстоя. В емкостях биодизельного отстойника установлены датчики уровня. Контроль за уровнем границы разделения фаз осуществляется с помощью датчиков и визуально, для чего предусмотрены смотровые окна.
В процессе отстоя сырого биодизеля в нижней части емкости образуется слой водно-глицериновой фазы, а в верхней – биодизель.
В первую очередь откачивается глицерин, затем биодизель. Блок выкачки биодизельного отстойника собран на отдельной раме и включает в себя центробежный насос для выкачки биодизеля и подачи его на блок отбора метанола, а также битумный насос для выкачки глицерина в отдельную емкость.
Все комплектующие, емкости, трубопроводы и арматура биодизельного отстойника, контактирующие с биодизелем изготовлены из коррозионностойких материалов.
Блок очистки, фильтрации и полировки биодизеля
Блок очистки и фильтрации биодизеля взрывозащищенный предназначен для очистки биодизеля от механических примесей и отбора остаточного метанола. Получение биодизеля не обходится без этого блока.
Блок очистки и фильтрации биодизеля состоит из емкостей, наполненных ионообменной смолой, фильтров очистки от механических примесей, насоса принудительного слива и системы трубопроводов. Для удобства обслуживания предусмотрен трап.
Технические характеристики блока очистки биодизеля
| Производительность |
м3/час |
4 |
|
| Рабочее давление |
МПа |
0,3 |
|
| Степень фильтрации |
мкм |
5 |
|
| Установленная мощность(не более) |
кВт |
5 |
|
| Напряжение питания 50Гц |
В |
380 |
|
| Габаритные размеры |
длина |
мм |
4910 |
|
ширина |
1620 |
||
|
высота |
3600 |
||
| Масса |
кг |
970 |
|
Состав и принцип работы блока очистки и фильтрации
На вход блока очистки и фильтрации поступает биотопливо из блока отбора метанола. Через расходомеры биодизель поступает в емкости. Направление потока вверх-вниз регулируется кранами. При контакте с ионообменной смолой происходит отбор остаточного метанола. Далее биодизель проходит процесс очистки от механических примесей, поступая в блоки фильтров блока очистки и фильтрации.
Для возможности принудительного слива топлива из емкостей установлен центробежный насос, управление которым осуществляется от магнитного пускателя, установленного на блоке очистки и фильтрации. Управление подачей биодизеля осуществляется оператором в ручном режиме.
После очистки биодизель поступает потребителю.
Все ответственные детали и узлы блока очистки и фильтрации изготовлены из коррозионностойких материалов.
Блок отбора метанола из биодизеля
Блок отбора метанола взрывозащищенный вакуумный предназначен для очистки биодизеля от непрореагировавшего метанола. Получение биодизеля невозможно без этой составляющей.
Технические характеристики блока отбора метанола
|
Производительность |
м3/час |
4 |
|
| Давление вакуума |
МПа |
0,01 |
|
| Температура охладителя |
0С |
4 |
|
| Установленная мощность |
кВт |
65 |
|
| Рабочая температура биодизеля |
0С |
85 -90 |
|
| Напряжение питания 50Гц |
В |
380 |
|
| Класс взрывозащиты |
– |
II2GEExdIIBT3 |
|
| Габаритные размеры |
длина |
мм |
2000 |
|
ширина |
1300 |
||
|
высота |
4500 |
||
| Масса |
кг |
2830 |
|
Состав и принцип работы блока отбора метанола
На вход блока отбора метанола подается из биодизельного отстойника биодизель, где с помощью насоса через теплообменник подается в вакуумную емкость. В ней биодизель нагревается и проходит глубокую вакуумную очистку. Выкачивающий насос блока отбора метанола подает биодизель к теплообменнику для охлаждения и на выход к блоку очистки и фильтрации. Температура контролируется с помощью датчика температуры. Автоматически поддерживается рабочая температура.
Уровень сырья в вакуумной емкости блока отбора метанола поддерживается автоматически с помощью датчиков уровня, которые обеспечивают качественное получение биодизеля.
Контроль за количеством пены в емкости осуществляется датчиком пены. В случае обильного пенообразования открывается клапан подачи воздуха для снижения уровня вакуума. После снижения уровня пены до допустимого клапан закрывается.
В процессе работы блока отбора метанола пары метанола поступают в теплообменник, где конденсируются. Жидкий метанол поступает в сборник метанола. При достижении верхнего уровня включается насос откачки и перекрывается подача метанола. При достижении нижнего уровня система возвращается в исходное состояние.
Конструкция блока отбора метанола предусматривает возможность визуального контроля за уровнями биодизеля и метанола через смотровые стекла.
В качестве охладителя в блоке отбора метанола используется вода, охлажденная в чиллере, или, при необходимости, водный раствор антифриза.
Для обеспечения требуемой степени вакуума на блоке отбора метанола установлены два вакуумных насоса. Для более плавной работы вакуумной системы предусмотрен ресивер.
После блока отбора метанола биодизель поступает на блок очистки и фильтрации, где проходит окончательную очистку.
Все оборудование собрано на сварной раме с поддоном. Основные узлы и комплектующие блока отбора метанола изготовлены из коррозионностойких материалов.
Производство биодизеля
Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизели, произведенные из разных масел, имеют некоторые отличия. К примеру, биодизель, полученный из рапсового масла, имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Биодизель, приготовленный из рапса, уступает пальмовому по калорийности, но зато легче переносит холод, а потому более всего подходит для холодного климата.
Содержание статьи
Как делают биодизель
Суть процесса приготовления биодизеля заключается в уменьшении вязкости растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло — это смесь триглицеридов (эфиров, соединенных с молекулой глицерина) с трехатомным спиртом. Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Поэтому, чтобы получить биодизель, необходимо удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется трансэтерификацией.
Преимущества биодизеляВ качестве первичного сырья может использоваться и отработанное растительное масло. В этом случае необходима предварительная фильтрация для удаления примесей и воды. Если воду не удалить, то вместо реакции трансэтерификации произойдет гидролиз триглицеридов. В результате получим не биодизель, а соли жирных кислот.
В процессе реакции масло вначале нагревается до определенной температуры (для ускорения реакции), а затем в него добавляется катализатор и спирт. Если применяется метанол – образуется метиловый эфир, если этанол – этиловый эфир. Для ускорения реакции также может применяться кислота. Смесь определенное время перемешивается и отстаивается. После отстаивания смесь расслаивается, образуя биодизель в верхнем слое (называемый химически «эфир»), затем слой мыла и на дне остается глицерин.
Глицерин и мыльный слой впоследствии отделяются, а биодизель промывается различными способами для удаления остатков мыла, катализатора и других возможных примесей. После промывок он осушается для удаления остатков воды, например, сульфатом магния. Затем осушитель удаляется простой фильтрацией. Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.
После завершения реакции на дне осаждается глицерин. Биодизель должен быть цвета меда, глицерин – более темного цвета. При поддержании температуры около 38 градусов глицерин остается в жидком состоянии и может быть легко удален снизу смесителя отдельным шлангом. Глицерин, полученный из отработанных масел, обычно коричневый и твердеет при температуре 38 градусов, глицерин из свежего масла остается в жидком состоянии при более низких температурах. Его можно использовать как побочный продукт, предварительно выпарив из него метанол нагреванием до 65,5 градусов.
Схема получения биодизеля и его преимущества
Схема получения биодизеляКачество получившегося продукта определяется, прежде всего, визуально и проверкой рН. На вид биодизель должен выглядеть как чистое подсолнечное масло. Не допускается наличие никаких взвесей, примесей, частиц или замутнений. Мутность означает присутствие воды, которая удаляется нагреванием. После первого применения биодизеля обязательно следует проверить топливные фильтры.
Производство биодизельного топлива, его применение и преимущества
Для того чтобы наладить производство биодизельного топлива необходимо растительное масло и метанол. Вместо последнего в некоторых случаях применяется этанол или изопропиловый спирт. Производство продукта базируется на переэтерификации в пропорции 200 кг метанола на 1 т масла. Также необходимо использовать гидроксид натрия или калия. Температура процесса должна составлять 60 ºС при нормальном давлении.
Требования при производстве биодизеля
Чтобы полученное топливо соответствовало высоким стандартам качества, необходимо выполнять определенные требования:
- по завершению переэтерификации метиловые эфиры должны находиться в топливе в размере не более 96%;
- необходима дополнительная очистка метиловых эфиров от метила. Это обусловлено тем, что последний обычно берется в избытке с целью более быстрой и полной переэтерификации;
- необходима очистка метиловых эфиров от продуктов омыления в случае использования топлива в дизельной технике. Если подобных манипуляций не проводить, то мыло достаточно быстро засорит фильтр. В результате начнут образовываться смолы и нагар. Методы сепарации и центрифугирования не способны дать необходимый результат, поэтому рекомендуется применять воду или сорбенты;
- метиловые эфиры жирных кислот должны быть высушены. Вода провоцирует развитие микроорганизмов и образование жирных кислот, что существенно снижает качество биодизельного топлива;
- хранение биодизеля должно длиться не более трех месяцев. Если этот срок был превышен, то возможно разложение топлива.
Применение биодизельного топлива
Биодизельное топливо может применяться как в чистом виде, так и в виде смеси с дизельным топливом. В США маркировка смесевых топлив осуществляется следующим образом: сначала идет буква «В» – это общее обозначение, а дальше указывается процентное соодержание биодизеля. Например, марка топлива В2 означает, что в нем присутствует 98% дизельного топлива и 2% биодизеля. Использование качественных смесевых топлив не требует внесения каких-либо конструктивных изменений в действующие автомобильные двигатели.
Что касается цетанового числа, то для биодизеля оно должно быть не менее 51. Для минерального дизельного топлива этот показатель составляет 42-45.
Из чего производят биодизель?
Базовым сырьем для получения биодизеля являются жирные (эфирные) масла растений или водорослей. На территории Европы больше используют рапс, в США – сою, Канада отдает предпочтение каноле (разновидности рапса), Бразилия – касторовому маслу, а Индонезия и Филиппины – пальмовому маслу. Также возможно применение растительного масла, животного жира, рыбьего жира и т.п.
Производство масла из различного сырья с одного гектара земли в год (по данным The Global Petroleum Club)
|
Сырьё |
кг масла/га |
литров масла/га |
|
Кукуруза |
145 |
172 |
|
Кешью |
148 |
176 |
|
Овёс |
183 |
217 |
|
Люпин |
195 |
232 |
|
Календула |
256 |
305 |
|
Хлопок |
273 |
325 |
|
Конопля |
305 |
363 |
|
Соя |
375 |
446 |
|
Кофе |
386 |
459 |
|
Лён |
402 |
478 |
|
Лесной орех |
405 |
482 |
|
Семена тыквы |
449 |
534 |
|
Кориандр |
450 |
536 |
|
Семена горчицы |
481 |
572 |
|
Семена рыжика |
490 |
583 |
|
Кунжут |
585 |
696 |
|
Сафлор красильный |
655 |
779 |
|
Рис |
696 |
828 |
|
Подсолнечник |
800 |
952 |
|
Какао |
863 |
1026 |
|
Арахис |
890 |
1059 |
|
Мак |
978 |
1163 |
|
Рапс |
1000 |
1190 |
|
Олива |
1019 |
1212 |
|
Клещевина |
1188 |
1413 |
|
Пекан |
1505 |
1791 |
|
Жожоба |
1528 |
1818 |
|
Ятрофа |
1590 |
1892 |
|
Макадамия |
1887 |
2246 |
|
Бразильский орех |
2010 |
2392 |
|
Авокадо |
2217 |
2638 |
|
Кокос |
2260 |
2689 |
|
Масличная пальма |
5000 |
5950 |
|
Сальное дерево |
5500 |
|
|
Водоросли |
95000 |
Мировыми лидерами по объемам производства биодизеля являются США, Германия, Франция, Италия и Испания. Например, в 2008 году на территории США было получено 2611 млн. литров биодизеля. Показатели европейских стран в этом плане скромнее. За тот же период в Германии получено 5302 тыс. тонн данного продукта.
Особенности использования биотоплива
При попадании в воду биодизельное топливо не способно причинить вред животным и растениям. Оно выгодно отличается от других топлив, произведенных на базе нефти, поскольку подвержено полному биологическому распаду. Исследованиями установлено, что биодизель, пребывающий в почве или воде, на 99% перерабатывается микроорганизмами за 28 дней. Таким образом, риск загрязнения рек и озер стремится к минимуму.
Кроме того, использование биодизеля позволяет существенно сократить количество выбросов в атмосферу углекислого газа. А высокая температура воспламенения (выше 100 ºС) делает применение данного топлива относительно безопасным.
Оборудование для производства биологического дизельного топлива
Компания GlobeCore разработала и осуществляет поставки технологических линий по производству биодизеля. Биодизельные заводы GlobeCore имеют производительность от 1000 до 16 000 литров в час, при этом получение конечного продукта возможно из любых типов растительных масел и животных жиров. Также реализуется производство топлива из пережаренного масла, водорослей и фуза.
Комплекс по производству биодизеля от компании GlobeCore предназначен для переэтерификации растительного масла или животного жира путем высокодисперсного смешивания с катализатором и дальнейшей сухой очистки. Полученный продукт полностью соответствует европейскому стандарту EN 14214 и американскому стандарту ASTM.
Биодизельный завод, укомплектованный оборудованием производства GlobeCore. Работает на территории Испании
Уникальная технология позволяет производить биодизель без длительной перенастройки с любого вида растительного масла, а также жиров животного происхождения. Все агрегаты комплекса изготовлены с нержавеющей стали и имеют взрывозащищенное исполнение.
Комплекс по производству биодизеля состоит из следующих блоков:
- поточный подогреватель масла;
- биодизельный реактор;
- биодизельный отстойник с блоком выкачки;
- блок отбора метанола;
- блок очистки и фильтрации.
Предварительно очищенное сырье поступает на поточный подогреватель масла, где нагревается до необходимой температуры. Подогретое масло подается на биодизельный реактор комплекса по производству биодизеля. Также на реактор поступает раствор щелочи и метанол. На выходе из биодизельного реактора путем смешивания гидродинамическим способом и реакции масла, раствора щелочи и метанола получается сырой биодизель.
Он подается в отстойник комплекса по производству биодизеля, где происходит отделение водно-глицериновой фазы и ее откачка.
Оставшийся биодизель с помощью блока выкачки подается на блок отбора метанола, где происходит его вакуумная сушка.
Окончательная очистка биодизеля осуществляется с помощью блока очистки и фильтрации. Проходя через слой ионообменной смолы, биодизель очищается от остаточного метанола. Механические примеси отбираются с помощью системы фильтров.
Биодизельные комплексы, работающие по технологии GlobeCore, имеют следующие преимущества:
- низкое потребление энергии;
- мгновенная реакция переэтерификации;
- мобильность при транспортировке и монтаже благодаря модульному принципу построения;
- отсутствие отходов. Фаза глицерина может быть использована для различных целей: генерации энергии, удобрения и т.д.;
- простота эксплуатации и высокая продуктивность оборудования.
Какие преимущества дает использование биодизеля?
Биодизельное топливо обладает следующими преимуществами:
- хорошие смазочные характеристики;
- более высокое цетановое число;
- продление срока службы двигателя без его модернизации;
- относительная безопасность применения за счет высокой температуры воспламенения;
- не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
Биодизель и производство биодизеля с помощью реакторов
Рассмотрим немного теоретических сведений, которые позволяют понять, как производится биодизель. Способ получения метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) заключается во взаимодействии метанола с триглицеридом при температурах незначительно отличающихся от комнатной (20-40 оС), при этом катализатором служит КОН, растворенный в спирте. Спирта берется избыток. Заменить метанол его гомологами не удалось. Замена КОН на NaOH намного ухудшает протекание процесса. По окончанию метанолиза вводится вода. В водную фракцию уходит глицерин, мыло и не прореагировавший метанол (частично). Разделение успешно проходит в делительной воронке, выход реакции на уровне 95,0 - 97,5%.
Как получают биодизель с помощью технологий GlobeCore
Для получения метиловых эфиров используются в основном любые типы растительных масел и животные жиры.
Наибольшим нашим достижением является то, что мы можем производить МЭЖК - метиловые эфиры жирных кислот (FAME), в народе биодизель (biodisel), из кислого куриного жира с кислотностью до 23 единиц.
У нас не используется нагрев, реакция бурно протекает в потоке и уже через 15 минут происходит разделение метиловых эфиров и глицериновой фазы
GlobeCore - занимает лидирующие позиции на рынке энергосберегающего оборудования и энергосберегающих технологий а также внедрению новых технологий и оборудования.
Наше оборудование поставляется в десятки стран по всему миру, реализовано ряд проектов по строительству и модернизации заводов огромной мощности 160000 до 250000 тысяч тонн в год по получению конечного продукта МЭЖК.
Мы производим оборудование для получения МЭЖК абсолютно из любых типов кислых масел и животных жиров:
 |
Установки биодизельные малой и средней производительности — от 1000 до 2000 л/час УБД-2.Биодизельная установка такой производительности это отличное решение для среднего бизнеса, для аграрных предприятий, фермерских объединений, автотранспортных предприятий, да и в прочем для любого желающего делать бизнес на биотехнологиях и в частности на получении биодизельного топлива. Которое соответствует всем международным стандартам. |
 |
Установки биодизельные средней и большой производительности — от 4000 до 6000 л/час УБД-4.Биодизельный завод данной производительности это уже больше можно сказать, заводы регионального масштаба, нацеленные на обеспечение Биодизельный топливом районов, областей и городов миллионников!!! На сегодняшний день в преддверии «ЕВРО 2012» это очень перспективное направление. По Европейским стандартам дизельное топливо должно быть с как минимум 5% биодизеля в смеси. |
 |
Установки биодизельные средней и большой производительности — до 8000 л/час УБД-8Биодизельный комплекс такой мощности это уже крупные регионального плана предприятия. Данные заводы производства биодизельного топлива, это оснащенные по последнему слову техники предприятия, на которых смогут работать порядка 50-70 человек персонала, собственная биодизельная лаборатория, хранилище биодизеля и узлы компаундирования дизеля с биодизелем. Данные заводы смогут обеспечивать не одну область экологически чистым биодизельным топливом, при этом есть запас мощности для экспорта топлива в Европу и другие страны. |
 |
Установки биодизельные средней и большой производительности — до 12000 л/час УБД-12.Биодизельный комплекс такой мощности это уже крупные регионального плана предприятия. Данные заводы производства биодизельного топлива, это оснащенные по последнему слову техники предприятия, на которых смогут работать порядка 50-70 человек персонала, собственная биодизельная лаборатория, хранилище биодизеля и узлы компаундирования дизеля с биодизелем. Данные заводы смогут обеспечивать не одну область экологически чистым биодизельным топливом, при этом есть запас мощности для экспорта топлива в Европу и другие страны. |
 |
Установки биодизельные средней и большой производительности — до 16000 л/час УБД-16.Нам бы хотелось не вывозить полуфабрикат за границу, а поставлять уже конечный продукт "биодизель" при этом прибыль предприятий будет просто огромной, так как будет организовано не только производство самого биодизеля а так же переработка глицерина и шрота. |
Биодизель: технология производства
Производство биодизеля в потоке, это не «бочковое» производство, это не двойная концентрация метанола, это не мойка биодизеля водой, это не системы рекуперации избыточного метанола! Это полностью новая технология разработанная непосредственно конструкторами GlobeCore и выведенная в свет уже в образе готовых биодизельных комплексов производительность установок от 1000 литров в час до 16000 литров в час биодизеля и более (по согласованию с заказчиком) .
Биодизельные реакторы GlobeCore в Малайзии
Наша компания в производстве биодизеля использует принцип струйной гидродинамической ультразвуковой высокочастотной управляемой кавитации, в свое время данные технологии были на секретном вооружении только у военных.
Данная гидродинамическая кавитационная технология позволила добиваться значительных преимуществ перед конкурентами как в качестве получаемого продукта так и по скорости протекания реакции переэтерификации:
Таким образом, при использовании биодизельных реакторов GlobeCore отсутствуют высокие требования к качеству исходного сырья для получения биодизеля.
Гидродинамические кавитационные реакторы успешно и стабильно работают, как на сыром, так и на рафинированном масле. Биодизель стандарта EN14214 и ASTM получаем так же со всех видов животных жиров, а также в ход идут отходы пережаренного масла из ресторанов и пекарен, говяжий, свиной и куриный жиры - отходы животноводческих и птицеводческих перерабатывающих фабрик.
Реакция переэтерификации протекает мгновенно - "за десятую долю секунды"!
В струйной гидродинамический кавитационной технологии не требуется проводить повторную реакцию переэтерификации, как «бочковых» технологиях. Время получения готового биодизеля сокращается в десятки раз. В потоке в смесителе происходит стехиометрическое дозирование раствора метоксида на поток проходящего через реактор масла. Как результат отсутствие излишнего метанола в готовом биодизеле.
Использование технологий GlobeCore не требует мойки и сушки биодизеля.
В традиционных технологиях из за того что дают излишнюю долю раствора метоксида, невозможно сразу попасть в стандарты. Поэтому его вынуждены мыть или применять сорбенты, что бы удалить. Для этого требуется дополнительное оборудование для мойки первичного биодизеля (для этого обычно используют смесь воды и спирта) и дополнительную установку, так называемой вакуумной сушки. Но при гидродинамическом кавитационном методе получения биодизеля не требуются ни мойка, ни сушка биодизеля, соответственно нет необходимости утилизировать использованную воду или сорбент.
Биодизельные реакторы GlobeCore - это стехиометрия спирта и катализатора. Отсутствие рекуперации спирта.
Наибольшей проблемой «бочкового» метода является необходимость добавления лишнего метанола в реактор и соответственно его последующая отгонка (рекуперация). Это требует установки дополнительного оборудования и затрат электроэнергии.
В гидродинамических кавитационных технологиях количество используемого в реакции спирта точно соответствует стехиометрическому составу, т.е. минимальному объему (есть таблица расчетов на каждый вид масла в зависимости от его характеристик). Нету необходимости в дорогостоящее и опасное оборудование отгонки метанола.
Биодизельный завод GlobeCore в Испании
Преимущества биодизельных реакторов компании GlobeCore
Все преимущества нашей технологии обусловлены наличием струйного гидродинамического смесителя.
Минимальное энергопотребление
Традиционные методы получения биодизеля основываются на нагреве масла до 65-70° С. Это требует значительных энергозатрат, кроме того рекуперация излишнего метанола (необходимое условие прохождения реакции в традиционных технологиях), дополнительная переэтерификация, а так же вакуумная сушка приводит к значительному энергопотреблению. При гидродинамической кавитационной обработке всего этого не требуется, и как результат - экономия электроэнергии в десятки раз. Нету надобности устанавливать дорогостоящие дозирующие насосы - поскольку эжектор сам подтягивает себе в поток необходимое количество компонентов по отношению к основному.
Низкотемпературная реакция
Гидродинамическая ультразвуковая кавитационная обработка в реакторе происходит на очень высоких скоростях на молекулярном уровне. Все компоненты подвергаются воздействию перепадов давления и импульсов ультразвуковой кавитации. Происходит разрыв молекул жирных кислот посредством микровзрывов; это приводит к снижению вязкости, увеличению цетанового числа, улучшению энергетических характеристик будущего топлива, а также значительно увеличивает скорость и качество протекания реакции.
Минимальные габаритные размеры установки и гибкость при проектировании объектов
Биодизельные полуавтоматические и автоматические модули занимают в десятки раз меньше чем традиционные комплексы аналогичной производительности. Кроме этого система наращивания производства весьма гибкая, возможно модульное увеличение, при этом не нужно покупать полностью новую систему, достаточно увеличить лишь производительность гидродинамического биодизельного реактора.
Немного справочной информации
Биодизель обладает следующими преимуществами:
- увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%;
- меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни;
- биодизель почти не содержит серы (< 0,001%).
Биодизельное топливо: как сделать биодизель своими руками в домашних условиях
Главная страница » Биодизельное топливо: как сделать биодизель своими руками в домашних условиях
Жидкое моторное топливо, полученное, к примеру, из растительного масла – реальность вполне очевидная для бытовых условий производства. При этом следует отметить, что биодизель, приготовленный на основе масел, естественно содержащих антиоксидант токоферол, а также витамин «Е» (например, в рапсовом масле), имеет срок годности больший, чем биодизель на основе растительных масел иных видов. В любом случае, стабильность топлива заметно снижается спустя 10 суток. Полная негодность наступает спустя два месяца.
СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :
Производство биодизеля из растительного масла
Дизельное топливо допустимо изготовить путём взаимодействия растительного масла (кулинарного жира) и широко распространенных химических компонентов. Полученный в чистом виде продукт – биодизель, подходит к любому дизельному автомобильному мотору. Также допускается применение в смеси с традиционным дизельным топливом. Никаких модификаций при этом не требуется.
Рассмотрим технологию приготовления биодизеля своими руками на основе свежего растительного масла. Однако не исключается также производство биодизеля на основе отработанного растительного масла. Правда, этот процесс выглядит несколько сложнее. Поэтому для начала рассмотрим базовый (простой) вариант.
Ресурсы на изготовление биодизеля
На объём одного литра чистого растительного масла (рапсовое, кукурузное, соевое) потребуется 3,5 грамма гидроксида натрия. Гидроксид натрия (каустическая сода) широко применяется в составе очистительных жидкостей.
Однако нельзя путать это вещество с другим веществом — гипохлоритом кальция, которое также содержится в составе некоторых чистящих средств. Также потребуется 200 миллилитров метанола (метилового спирта).
Химический (токсичный) компонент – метанол, одна из составляющих списка компонентов, необходимых для производства биодизеля своими руками в домашних условияхИз механического «производственного» оборудования нужен блендер. Оптимальный вариант – аппарат, где есть режим тихого хода. Следует отметить, что приёмной ёмкостью блендера для приготовления биодизеля следует использовать стеклянную, не пластиковую. Метанол, применяемый для изготовления биодизеля, способен вступать в реакцию с пластиком.
Кроме того, потребуются:
- цифровые весы для точного измерения,
- стеклянный контейнер на 200 миллилитров (маркированный по уровням),
- стеклянный (пластиковый) контейнер (1 л) с маркировкой по уровням,
- открытый стеклянный (пластиковый) сосуд (1,5 литра),
- очки защитные,
- перчатки с фартуком.
Меры предосторожности для производства биодизеля
Внимание! Применяемые вещества — гидроксид натрия и метанол, при попадании на кожу приводят к плачевным результатам. Также опасными являются пары этих химических компонентов, учитывая степень токсичности.
Метанол легко и быстро впитывается в организм через кожу, поэтому необходимо исключить попадание вещества на руки. Гидроксид натрия относится к едким химическим компонентам, способен вызвать химический ожог.
Ещё один важный компонент, который требуется под приготовление биодизеля на основе растительного масла – гидроксид натрия или в простой интерпретации – каустическая содаОтсюда вывод — готовить биодизель своими руками следует в условиях хорошо проветриваемого помещения. Если случайно пролит любой из химических компонентов с попаданием на кожу, нужно немедленно промыть место контакта водой.
Вся посуда, используемая в эесперименте, по умолчанию становится «токсичной», а потому может применяться исключительно для производства биодизеля.
Пошаговое приготовление биологически чистого топлива
Процедура приготовления биодизеля требует температуры окружающей среды не ниже 21ºC. Если температура внутри рабочего помещения ниже указанного значения, существует риск деактивации химической реакции.
Шаг #1: получение метоксида натрия
На первом этапе стеклянная ёмкость блендера заполняется 200 миллилитрами метанола. Установить режим работы блендера на самое низкое значение и неспешно добавить 3,5 грамма гидроксида натрия (щёлочь). В результате этой реакции образуется метоксид натрия, который необходимо использовать сразу после получения.
Подобно гидроксиду натрия, метоксид натрия допустимо хранить, но при условиях полного отсутствия контакта с воздухом и влагой. Для домашних условий такие условия создать достаточно проблематично. Поэтому выход – использование вещества сразу по факту приготовления (то есть выполнение процедуры, описанной шагом #2).
Шаг #2: получение глицерина и биодизеля
Смешивать метанол с гидроксидом натрия до полного растворения гидроксида натрия. По времени этот процесс занимает примерно 2-3 минуты. Полученную смесь залить 1 литром растительного масла. Продолжать смешивать компоненты ещё 20-30 минут по времени на малой скорости работы блендера.
Далее смесь аккуратно перелить в стеклянный контейнер. Обычно при этом можно наблюдать, как жидкость разделяется слоями. Процессом разделения внизу контейнера остаётся глицерин, а на верхнем уровне собирается биодизель.
Шаг #3: Слив готового продукта
Выждать не менее 2-3 часов до момента, пока смесь полностью не разделится по слоям. Затем необходимо сохранить жидкость верхнего слоя, представляющую биологическое дизельное топливо.
Продукт, полученный вторым слоем – глицерин, тоже может пригодиться под какие-то другие проекты. Чтобы аккуратно слить биодизель, удобно применить насос или аналогичную машину для откачки верхнего слоя жидких компонентов.
Использование биологического дизельного топлива на практике
Обычным делом является использование чистого биологически дизельного топлива. Также допустимо подмешивать продукт к стандартному нефтяному дизельному топливу для дизельных двигателей. Есть факторы практического применения, когда определённо рекомендуется смешивать биологический продукт, с продуктом на нефтяной основе.
- Для условий работы автомобильного мотора при температуре ниже 10-12ºC, рекомендовано смешивать биологическое дизельное топливо с нефтяным продуктом. Такая смесь в соотношении 50/50 надёжнее работает в холодных погодных условиях.
- Практика показывает — чистому биологически дизельному топливу присуща критическая температура 12ºC. При такой температуре топлива возможно засорение топливной магистрали с последующей остановкой мотора автомобиля. Чистый нефтяной продукт имеет критическую температуру минус 24ºC.
Чем ниже температура относительно критической границы биодизеля, тем выше значение процента нефтяного дизельного топлива в соотношении. При температуре выше 12ºC, допустимо без проблем применять чистое биологическое дизельное топливо. Оба типа дизельного топлива возвращаются в нормальное состояние, как только температура превышает критическую границу.
Смешанное топливо, где выдержано соотношение 20% биодизеля и 80% нефтяного продукта, редко, но можно встретить на городских заправках. Этот вид продукта официально называется «Биодизель B20»Чистое биологическое дизельное топливо разлагает детали на основе натурального каучука. На некоторых автомобилях используются каучуковые шланги. Однако смесь в сочетании 20% биодизеля и 80% нефтяного топлива вполне подходит для таких машин.
Сроки годности и стабильность биодизеля
Независимо от вида, любое топливо имеет срок годности. Этот срок напрямую связан с химическим составом продукта и условиями хранения. Стоит отметить: химическая стабильность биологически чистого дизеля напрямую зависит от вида масла, на основе которого продукт получен.
Продукт на основе масел, естественно содержащих антиоксидант токоферол, а также витамин «Е», остаётся пригодным для использования дольше, чем продукт, полученный на основе прочих видов растительных масел.
По мнению специалистов, стабильность топливного продукта на основе растительных масел заметно снижается через 10 дней. Срок годности истекает через два месяца. Также оказывает влияние на стабильность продукта температура, учитывая насколько критические температуры способны денатурировать топливо.
При помощи информации: ThoughtCo
Отправить ответ