Виробництво дизельного біопалива: підготовка

/ Механізація АПК / П'ятниця, 17 березня 2017 16:09
Геннадій ГОЛУБдоктор технічних наук, професор,
завідувач кафедри тракторів, автомобілів та біоенергосистем НУБіП України
Олег ГАЙДЕНКОканд. техн. наук, старший науковий
співробітник, вчений секретар Кіровоградської ДСГДС НААН
Максим ПАВЛЕНКОканд. техн. наук, старший викладач кафедри тракторів,
автомобілів та біоенергосистем НУБіП України
В’ячеслав ЧУБАканд. техн. наук, доцент кафедри транспортних
технологій та засобів у АПК НУБіП України
Виробництво дизельного біопалива в умовах сільськогосподарських підприємств без використання технічних засобів для визначення жирно-кислотного складу рослинних олій можливе лише із надлишковим (до 5%) додаванням розчину метилату калію. При цьому, для виключення додаткових енергозатрат та забезпечення належної якості продукту температура олії, яка йде на переробку має бути в межах від 20 до 30 °C.

 

Технологічні вимоги до
виробництва дизельного
біопалива
Повітрообмін для забезпечення гранично допустимої концентрації (ГДК) парів метилового спирту і пилу (чи аерозолі у випадку розчину) гідроокису калію (КОН) у виробничих приміщеннях має бути таким, щоб не допустити перевищення заданих концентрацій шкідливих речовин, а підтримання температури забезпечується за рахунок опалення чи примусового підігріву повітря.

Процес виробництва дизельного біопалива починається із підготовки рослинної олії, тобто очищення вижатої олії від мезги, фосфоліпідів, білків, воску та інших включень, які впливають на якість отриманого палива. Після цього олію направляють на зберігання у ємності, які обладнані засобами для підігріву (при потребі перед переробкою її в дизельне біопаливо). Для виробництва дизельного біопалива використовують як власноруч підготовлений так і готовий метилат калію. Рослинну олію та метилат калію подають до реактора з гідравлічною мішалкою де проходить її естерифікація при інтенсивному перемішуванні у потоці впродовж 10–30 хвилин. Утворена емульсія надходить у гравітаційний розділювач, де проходить відділення найважчої гліцеринової фракції, а в подальшому отримане дизельне біопаливо відстоюється доступом повітря для вивільнення залишків метилового спирту який не прореагував під час реакції.

Основні вимоги до технологічних операцій виробництва дизельного біопалива наведені в таблиці 1.
 
Таблиця 1. Технологічні операції виробництва дизельного біопалива
 

Основні компоненти для
виробництва дизельного біопалива
Сировинною основою для виробництва дизельного біопалива у сільськогосподарському підприємстві є ресурси зерна олійних культур, насамперед зерна ріпаку, на основі якого шляхом віджиму отримують олію з якої, у подальшому, етерифікацією отримують дизельне біопаливо. Для дизельного біопалива використовується очищена олія, оскільки після віджимання в олії присутні тверді і колоїдні домішки, а саме білкові і слизисті речовини, фосфатиди. Очистку олії найчастіше виконують методом холодного осадження. Також є інші способи очистки рослинних олій при підготовці до виробництва біодизельного, але вони більш дорогі і складні.

Олія повинна мати темно- або світло-коричневий колір за рахунок наявності різних барвників, однорідну структуру, а також кінематичну в’язкість та густину при 20 ºС відповідно від 80 до 95 мм/с2 та від 910 до 930 кг/м3, кислотне число має бути в межах від 0,3 до 1,5 мг КОН/г, в залежності від якості та походження олії, масова частка води і летючих речовин має бути в межах від 0,1 до 0,2%.

В залежності від кількості ріллі зайнятої під ріпак на паливні потреби і його урожайності в господарстві можна спланувати частку заміни стандартного дизельного палива на дизельне біопаливо в паливних сумішах (таблиця 2).
 
Таблиця 2. Вихід олії, дизельного біопалива та шроту в
залежності від урожайності зерна ріпаку
 

При виробництві дизельного біопалива використовуються також хімічні реактиви: метилат калію або метилат натрію (метиловий спирт змішаний з лужним каталізатором КОН або NaOH в пропорції 10:1).

Метиловий спирт — це безбарвна прозора рідина без нерозчинних домішок, яка змішується з водою без слідів помутніння і має: густину при 20 оС 791–792 кг/м3, межу кипіння 64,0–65,5 оС, особливо небезпечна легкозаймиста рідина з температурою спалаху 6 оС і займання 13 оС, категорія та група вибухонебезпечності суміші парів метанолу з повітрям — ІІА-Т2 згідно з ГОСТ 12.1.011. За ступенем дії на організм людини належить до помірно-небезпечних речовин (3-й клас безпеки) згідно з ГОСТ 12.1.005, має політропну дію з переважним впливом на нервову систему, печінку та нирки, у разі його надходження до організму через шлунково-кишковий трак може спричинити навіть смертельний наслідок, граничнодопустима концентрація метилового спирту у повітрі робочої зони — 5 мг/м3, середньодобова — 0,5 мг/м3, максимальна разова концентрація в атмосферному повітрі населених пунктів — 1 мг/м3, середньодобова — 0,5 мг/м3, гостре отруєння під час вдихання парів зустрічається рідко, але має слабо виявлену місцеву дію на шкіру. Симптоми отруєння — головний біль, запаморочення, нудота, біль у шлунку, загальна слабкість, подразнення слизових оболонок, миготіння в очах, а у тяжких випадках — втрата зору та смерть.

Гідроокис калію (КОН) — представляє собою білі пластівці, гранули або куски з кристалічною структурою на зламі: сильно гігроскопічний, добре розчиняється у воді та спирті, швидко поглинає із повітря вуглекислоту та воду і поступово переходить у вуглекислий калій. Гідроокис калію у вигляді розчину або пилу діє опікаюче на ділянки шкіри та слизової оболонки. Гранично допустима концентрація аерозолю гідроокису калію в повітрі робочої зони виробничих приміщень — 0,5 мг/м3. При концентрації вище дозволеної гідроокис калію може визивати опіки і хронічні захворювання шкіри. Особливо шкідливе попадання його в очі.

svidome

 13 травня 2021
В Україні налічується 5,48 млн га меліорованих, у тому числі 2,17 млн га зрошуваних і 3,3 млн га осушуваних земель з відповідною меліоративною інфраструктурою. У 2019 році фактично поливалось близько 550 тис. га сільськогосподарських угідь. Наразі українські системи зрошення застарілі та зношені, і потребують відновлення, – одними державними дотаціями проблему не подолати.
В Україні налічується 5,48 млн га меліорованих, у тому числі 2,17 млн га зрошуваних і 3,3 млн га осушуваних земель з відповідною меліоративною інфраструктурою. У 2019 році фактично поливалось близько 550 тис. га сільськогосподарських угідь. Наразі українські системи зрошення застарілі та зношені, і потребують відновлення, – одними державними ...
13 травня 2021
 13 травня 2021
USDA збільшив прогноз врожаю кукурудзи для України на новий сезон 2021/22. Експерти очікують, що в країні зберуть 37,5 млн тонн зернової, з яких експортують 30,5 млн тонн.
USDA збільшив прогноз врожаю кукурудзи для України на новий сезон 2021/22. Експерти очікують, що в країні зберуть 37,5 млн тонн зернової, з яких експортують 30,5 млн тонн.
13 травня 2021
 13 травня 2021
79% опитаних українців виступають проти надання іноземцям права купувати в Україні землі сільськогосподарського призначення, підтримують таку ініціативу лише 15%.
79% опитаних українців виступають проти надання іноземцям права купувати в Україні землі сільськогосподарського призначення, підтримують таку ініціативу лише 15%.
13 травня 2021
 13 травня 2021
Після незначного зниження цін на сою та соєву олію в понеділок, 10 травня, вже з вівторка вони відновили зростання в очікуванні травневих звітів USDA та на прогнозах скорочення кінцевих запасів в поточному та наступному сезоні.
Після незначного зниження цін на сою та соєву олію в понеділок, 10 травня, вже з вівторка вони відновили зростання в очікуванні травневих звітів USDA та на прогнозах скорочення кінцевих запасів в поточному та наступному сезоні.
13 травня 2021
 13 травня 2021
Наприкінці квітня поточного року США розпочали антидемпінгове розслідування щодо імпорту сирого меду з Аргентини, Бразилії, Індії, України та В’єтнаму за ціною, яку американські асоціації виробників меду вважають нижче справедливої.
Наприкінці квітня поточного року США розпочали антидемпінгове розслідування щодо імпорту сирого меду з Аргентини, Бразилії, Індії, України та В’єтнаму за ціною, яку американські асоціації виробників меду вважають нижче справедливої.
13 травня 2021
 13 травня 2021
Учасники ринку вважають зниження цін на ранню капусту в Україні цілком закономірним явищем, адже до продажу білокачанної капусти врожаю 2021 вже підключилися практично всі південні регіони, також поставки даної продукції регулярно ведуться із Закарпаття.
Учасники ринку вважають зниження цін на ранню капусту в Україні цілком закономірним явищем, адже до продажу білокачанної капусти врожаю 2021 вже підключилися практично всі південні регіони, також поставки даної продукції регулярно ведуться із Закарпаття.
13 травня 2021
До відкриття ринку землі лишилося 47 ЧИТАТИ

Please publish modules in offcanvas position.