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.
