Òåõíîëîãèÿ ïðîèçâîäñòâà áèîäèçåëüíîãî òîïëèâà â ïîòîêå.

Áèîäèçåëü (biodiesel) - ýòî ìåòèëîâûé ýôèð, ïîëó÷àåìûé â ðåçóëüòàòå õèìè÷åñêîé ðåàêöèè èç ëþáûõ ðàñòèòåëüíûõ ìàñåë è æèâîòíûõ æèðîâ. Áèîäèçåëü õèìè÷åñêè ÿâëÿåòñÿ ñìåñüþ ìåòèëîâûõ (èëè ýòèëîâûõ) ýôèðîâ æèðíûõ êèñëîò. Èñõîäíîå ñûðüå (æèðû) õèìè÷åñêè ÿâëÿþòñÿ ãëèöåðèíîâûìè ýôèðàìè æèðíûõ êèñëîò.

Èçâåñòíî, ÷òî ìîëåêóëû æèðà ñîñòîÿò èç òàê íàçûâàåìûõ òðèãëèöåðèäîâ: ñîåäèíåíèé òðåõàòîìíîãî ñïèðòà ãëèöåðèíà ñ òðåìÿ æèðíûìè êèñëîòàìè. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ìåòèëîâîãî ýôèðà ê ñåìè ìàññîâûì åäèíèöàì ðàñòèòåëüíîãî ìàñëà äîáàâëÿåòñÿ îäíà ìàññîâàÿ åäèíèöà ìåòàíîëà (ò.å. ñîáëþäàåòñÿ ñîîòíîøåíèå 7:1). Íåîáõîäèìî çàìåíèòü â ãëèöåðèíîâûõ ýôèðàõ ãëèöåðèí ìåòàíîëîì (ýòàíîëîì). Çàìåíà (ïåðåýòåðèôèêàöèÿ) îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì ðåàêöèè ìåæäó æèðîì è ñïèðòîì ñ îáðàçîâàíèåì ìåòèëîâîãî ýôèðà è âûïàäåíèåì áîëåå ïëîòíîãî è íåðàñòâîðèìîãî â ìåòèëîâîì ýôèðå ãëèöåðèíà. Ïîëó÷èòü ïðèåìëåìóþ ñêîðîñòü ðåàêöèè è ñòåïåíü ïðåâðàùåíèÿ ìîæíî ïóòåì ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû, ââåäåíèÿ èçáûòêà ñïèðòà è ïðèìåíåíèÿ êàòàëèçàòîðîâ.  êà÷åñòâå êàòàëèçàòîðîâ èñïîëüçóþòñÿ ùåëî÷è NaOH, KOH, îáðàçóþùèå ñî ñïèðòàìè àëêîãîëÿòû. Ñóùåñòâåííî çàìåäëÿåò ïðîöåññ ïåðåýòåðèôèêàöèè îãðàíè÷åííàÿ âçàèìíàÿ ðàñòâîðèìîñòü ñïèðòà è æèðà, îáóñëàâëèâàþùàÿ ñóùåñòâåííî ãåòåðîãåííûé (äâóõôàçíûé) õàðàêòåð ðåàêöèè. Äàííîå çàòðóäíåíèå âïðî÷åì ëåãêî ïðåîäîëåâàåòñÿ èíòåíñèâíûì ïåðåìåøèâàíèåì è äèñïåðãèðîâàíèåì. Êîëè÷åñòâî êàòàëèçàòîðà è èçáûòîê ñïèðòà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ñâîéñòâàì ñûðüÿ è ðåçóëüòàòàì ïðîâåäåíèÿ òåñòîâûõ ðåàêöèé. Ïîëó÷åííàÿ ïîñëå ðàçäåëåíèÿ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè ãëèöåðèíñîäåðæàÿ ôàçà è ýôèðíàÿ ôàçà íóæäàþòñÿ â î÷èñòêå îò íåïðîðåàãèðîâàâøåãî ñïèðòà è êàòàëèçàòîðà.  ðåçóëüòàòå õèìè÷åñêîé ðåàêöèè îáðàçóåòñÿ, â ïåðâóþ î÷åðåäü, æåëàåìûé ìåòèëîâûé ýôèð, à òàêæå - ãëèöåðèí (95%), øèðîêî èñïîëüçóåìûé â ôàðìàöåâòè÷åñêîé è ëàêîêðàñî÷íîé ïðîìûøëåííîñòÿõ. Ïîëó÷åííûé ýôèð îòëè÷àåòñÿ õîðîøåé âîñïëàìåíÿåìîñòüþ, îáåñïå÷èâàåìîé âûñîêèì öåòàíîâûì ÷èñëîì. Åñëè äëÿ ìèíåðàëüíîãî äèçòîïëèâà öåòàíîâîå ÷èñëî 42-45, òî öåòàíîâîå ÷èñëî áèîäèçåëÿ (ìåòèëîâûé ýôèð) íå ìåíåå 51. Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü åãî â äèçåëüíûõ äâèãàòåëÿõ áåç ïðî÷èõ ñòèìóëèðóþùèõ âîñïëàìåíåíèå âåùåñòâ. Áëàãîäàðÿ òàêîìó ñâîéñòâó ìåòèëîâûé ýôèð, ïîëó÷àåìûé èç ðàñòèòåëüíûõ ìàñåë è æèðîâ, è áûë íàçâàí áèîäèçåëåì.

Áèîäèçåëü ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â îáû÷íûõ äâèãàòåëÿõ âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ, êàê ñàìîñòîÿòåëüíî, òàê è â ñìåñè ñ îáû÷íûì äèçòîïëèâîì, áåç âíåñåíèÿ èçìåíåíèé â êîíñòðóêöèþ äâèãàòåëÿ.

Ñîñòàâ óñòàíîâêè EXON: áëîê ïðèãîòîâëåíèÿ è äîçèðîâàíèÿ ìåòîêñèäà (ðàñòâîðà NaOH â ìåòàíîëå), áëîê äîçèðîâàíèÿ ìàñëà, áëîê òåïëîîáìåííèêîâ è êîíäåíñàòîðîâ, áëîê òðàíñýòåðèôèêàöèè, ñåïàðàòîð, ðåêóïåðàòèâíûå âûïàðíûå àïïàðàòû (áèîäèçåëÿ è ãëèöåðèíà), áëîê ôèëüòðîâ-ñîðáåðîâ.

Áëîê ïðèãîòîâëåíèÿ è äîçèðîâàíèÿ ìåòîêñèäà ñîñòîèò èç ñìåñèòåëÿ-äîçàòîðà, áóôåðíîé åìêîñòè è îáúåìíîãî äîçàòîðà (ìåðíèêà) ñ ôèëüòðîì êîëåáàíèé ïîòîêà. Ìåòàíîë ïîäàåòñÿ íàñîñîì â åìêîñòü ñìåñèòåëÿ-äîçàòîðà â êîëè÷åñòâå çàäàâàåìîì äàò÷èêàìè óðîâíÿ. Òóäà æå èç áóíêåðà øíåêîâûì ïèòàòåëåì ïîäàåòñÿ êàòàëèçàòîð. Äîçà êàòàëèçàòîðà îòìåðèâàåòñÿ àâòîìàòè÷åñêèì âåñîâûì äîçàòîðîì è ñáðàñûâàåòñÿ â ìåòàíîë. Ïîñëå îòìåðèâàíèÿ ðåàãåíòîâ ïðîèçâîäèòñÿ èõ ïåðåìåøèâàíèå (ðàñòâîðåíèå) ìåøàëêîé â òå÷åíèå çàäàííîãî âðåìåíè. Ãîòîâûé ðàñòâîð ïîäàåòñÿ íàñîñîì â áóôåðíóþ åìêîñòü. Àâòîìàòèçàöèÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ìåòîêñèäà ïîçâîëÿåò èçáåæàòü îøèáîê è çíà÷èòåëüíî óìåíüøèòü çàòðàòû òðóäà. Èç áóôåðíîé åìêîñòè ñ ïîìîùüþ íàñîñà è ñèñòåìû ýëåêòðîìàãíèòíûõ êëàïàíîâ ìåòîêñèä ïåðèîäè÷åñêè ïîäàåòñÿ â ìåðíèê, öèëèíäðè÷åñêèé ñîñóä ñ äàò÷èêàìè óðîâíÿ. Çàäàâàÿ îáúåì ìåðíèêà è ÷àñòîòó íàïîëíåíèÿ ìîæíî ïîëó÷èòü òðåáóåìóþ âåëè÷èíó ñðåäíåãî îáúåìíîãî ðàñõîäà ìåòîêñèäà ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ. Èç ìåðíèêà ìåòîêñèä íàïðàâëÿåòñÿ â ôèëüòð êîëåáàíèé ïîòîêà - åìêîñòü ñ ïîïëàâêîâûì ðåãóëÿòîðîì ðàñõîäà. Ôèëüòð êîëåáàíèé ïîòîêà ïîçâîëÿåò ïðåâðàòèòü ïåðèîäè÷åñêèé ïîòîê ïîñëå ìåðíèêà â íåïðåðûâíûé ñ íåáîëüøèìè âàðèàöèÿìè, íåîáõîäèìûé äëÿ îïòèìàëüíîé ðàáîòû òåïëîîáìåííûõ è âûïàðíûõ àïïàðàòîâ.

Áëîê äîçèðîâàíèÿ ìàñëà ñîñòîèò èç ìåðíèêà è ôèëüòðà êîëåáàíèé ïîòîêà, óñòðîéñòâî èõ àíàëîãè÷íî òàêîâûì äëÿ ìåòàíîëà, íà âûõîäå ïîëó÷àåòñÿ çàäàííûé îáúåìíûé ðàñõîä ìàñëà. Ñèñòåìà ðåãóëèðîâàíèÿ ðàñõîäà êîìïîíåíòîâ ïðè ïîìîùè ìåðíèêîâ ïðîñòà, íàäåæíà, îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ òî÷íîñòü çàäàíèÿ ðàñõîäà êîìïîíåíòîâ, äîñòàòî÷íóþ äëÿ ñîáëþäåíèÿ ëþáîé çàäàííîé ðåöåïòóðû. Ìàñëî ïîäîãðåâàåòñÿ äî òåìïåðàòóðû ðåàêöèè â ïëàñòèí÷àòûõ òåïëîîáìåííèêàõ è íàïðàâëÿåòñÿ â ìîäóëü òðàíñýòåðèôåêàöèè. Ìîäóëü òðàíñýòåðèôèêàöèè ñîñòîèò èç áëîêà ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ðåàêöèîííûõ îáúåìîâ îñíàùåííûõ ìåøàëêàìè. Íà âõîä ìîäóëÿ ïîäàåòñÿ ìåòîêñèä è ìàñëî. Ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûå îáúåìû îáåñïå÷èâàþò íåâîçìîæíîñòü ïðîíèêíîâåíèÿ íåïðîðåàãèðîâàâøèõ êîìïîíåíòîâ íà âûõîä ìîäóëÿ ïðè íåïðåðûâíîì ïåðåìåøèâàíèè è ïðîòî÷íîì õàðàêòåðå ðàáîòû ìîäóëÿ. Ïîëó÷åííàÿ â ìîäóëå ýôèðíî-ãëèöåðèíîâàÿ ñìåñü ïîäàåòñÿ â ãðàâèòàöèîííûé ñåïàðàòîð.

Ñåïàðàöèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì îñàæäåíèÿ áîëåå ïëîòíîé ãëèöåðèíîâîé ôàçû ïîä äåéñòâèåì ñèëû òÿæåñòè â äëèííîé ãîðèçîíòàëüíîé öèëèíäðè÷åñêîé åìêîñòè - ñåïàðàòîðå. Ñìåñü ïîäàåòñÿ ñ âõîäíîãî òîðöà åìêîñòè ÷åðåç ðàñïðåäåëèòåëü-óñïîêîèòåëü ïîòîêà. Åìêîñòü ñåïàðàòîðà òàêîâà, ÷òî äâèæåíèå ñìåñè îò îäíîãî òîðöà öèëèíäðà ê äðóãîìó çàíèìàåò ïîðÿäêà 12÷àñîâ, çà ýòî âðåìÿ ñìåñü ðàçäåëÿåòñÿ íà ãëèöåðèíîâûé è ýôèðíûé ñëîé. Íà âûõîäíîì òîðöå ñåïàðàòîðà óñòàíîâëåíû ïîïëàâêîâûå ðåãóëÿòîðû óðîâíÿ ÷åðåç êîòîðûå îòâîäÿòñÿ ïðîäóêòû ðàçäåëåíèÿ. Ïî ñðàâíåíèþ ñ öåíòðîáåæíûìè, ãðàâèòàöèîííûé ñåïàðàòîð ïðîñò, íå èìååò äâèæóùèõñÿ ÷àñòåé, íàäåæåí è îòëè÷àåòñÿ ïðåäñêàçóåìûì ðàçäåëåíèåì. Ãîðèçîíòàëüíûé ñåïàðàòîð ðàáîòàåò â ïðîòî÷íîì ðåæèìå è îòëè÷àåòñÿ áîëåå ÷åòêèì ðàçäåëåíèåì â ñðàâíåíèè ñ âåðòèêàëüíûìè åìêîñòÿìè-îòñòîéíèêàìè ïåðèîäè÷åñêîãî äåéñòâèÿ. Ãëèöåðèíîâàÿ è ýôèðíàÿ ôàçû íàïðàâëÿþòñÿ â ðåêóïåðàòèâíûå àïïàðàòû äëÿ óäàëåíèÿ ðàñòâîðåííîãî èçáûòî÷íîãî ìåòàíîëà.

 ðåêóïåðàòèâíûõ âûïàðíûõ àïïàðàòàõ ïëåíî÷íîãî òèïà ïëåíêà ðàñòâîðà ñòåêàåò ïî îáîãðåâàåìîé ïîâåðõíîñòè òåìïåðàòóðà êîòîðîé âîçðàñòàåò ïî õîäó äâèæåíèÿ ñâåðõó âíèç. Ãîðÿ÷èé ãëèöåðèí èëè ýôèð ïîñëå âûïàðèâàíèÿ ïî ñïåöèàëüíûì êàíàëàì â îáîãðåâàåìîé ïîâåðõíîñòè äâèæåòñÿ ñíèçó ââåðõ îòäàâàÿ ïðèîáðåòåííóþ òåïëîâóþ ýíåðãèþ âûïàðèâàåìîìó ðàñòâîðó (ðåêóïåðàöèÿ òåïëà). Ãëèöåðèí è ýôèð âûõîäÿò èç âûïàðíîãî àïïàðàòà ñ ïðàêòè÷åñêè òàêîé æå òåìïåðàòóðîé êàê ó èñõîäíûõ ðàñòâîðîâ, òîåñòü ýíåðãèÿ ðàñõîäóåòñÿ ïðàêòè÷åñêè òîëüêî íà èñïàðåíèå ìåòàíîëà, â îòëè÷èå îò íåðåêóïåðàòèâíûõ âûïàðíûõ àïïàðàòîâ è êèïÿòèëüíûõ åìêîñòåé, â êîòîðûõ ýíåðãèÿ óíîñèòñÿ ãîðÿ÷åé æèäêîñòüþ âûõîäÿùåé èç àïïàðàòà. Êîíñòðóêöèÿ ïëåíî÷íîãî âûïàðíîãî àïïàðàòà ñî âñòðå÷íûìè ïîòîêàìè æèäêîñòè è ïàðà ïîçâîëÿåò ðàáîòàòü â íåïðåðûâíîì ðåæèìå è ïîëó÷èòü âûñîêóþ ñòåïåíü î÷èñòêè ïðîäóêòîâ îò ìåòàíîëà. Ïðèìåíåíèå âûïàðíûõ àïïàðàòîâ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ëþáîå ñîîòíîøåíèå ñïèðòà è ìàñëà íåîáõîäèìîå äëÿ îïòèìàëüíîãî ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèè òðàíñýòåðèôèêàöèè, ò.ê. èçáûòîê ñïèðòà áóäåò óäàëåí. Ïîñëå âûïàðèâàíèÿ ìåòàíîëà ãëèöåðèí íàïðàâëÿåòñÿ íà ñêëàä.

Ýôèð (áèîäèçåëü) íàïðàâëÿåòñÿ â ïëàñòèí÷àòûé òåïëîîáìåííèê, ãäå îòäàåò òåïëîâóþ ýíåðãèþ âñòðå÷íîìó ïîòîêó ìàñëà (ýòî ïîçâîëÿåò ñîêðàòèòü ïîòðåáëåíèå ýëåêòðîýíåðãèè â 5-6 ðàç). Ïàðû ìåòàíîëà êîíäåíñèðóþòñÿ â òåïëîîáìåííèêå-êîíäåíñàòîðå îòäàâàÿ òåïëîòó êîíäåíñàöèè ïîòîêó ìàñëà. Òàêèì îáðàçîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ðåêóïåðàöèÿ òåïëà, âíåøíÿÿ ýíåðãèÿ íà ïîäîãðåâ ìàñëà íå ðàñõîäóåòñÿ. Íåñêîíäåíñèðîâàâùèåñÿ ïàðû ìåòàíîëà îêîí÷àòåëüíî êîíäåíñèðóþòñÿ â âîäÿíîì êîíäåíñàòîðå.

Äàëåå ýôèð ïîäâåðãàåòñÿ ôèëüòðîâàíèþ è ñîðáöèîííîé î÷èñòêå â áëîêå ôèëüòðîâ-ñîðáåðîâ. Áëîê ñîñòîèò èç äâóõ åìêîñòåé çàïîëíåííûõ ñîðáåíòîì . Ôèëüòð-ñîðáåð çàäåðæèâàåò ìåõàíè÷åñêèå çàãðÿçíåíèÿ è óäàëÿåò èç ýôèðà êàòàëèçàòîð (ùåëî÷ü) è ïðî÷èå ïðèìåñè. Îòðàáîòàííûé ñîðáåíò ïåðèîäè÷åñêè çàìåíÿþò íîâûì ÷åðåç ëþêè. Äëÿ çàìåíû ñîðáåíòà îäèí èç àïïàðàòîâ îòêëþ÷àþò. Ïðèìåíåíèå ñîðáåíòîâ ïîçâîëÿåò ãàðàíòèðîâàòü âûñîêîå êà÷åñòâî î÷èñòêè áèîäèçåëÿ. Ïîëó÷åííûé áèîäèçåëü íàïðàâëÿåòñÿ íà ñêëàä. Âñåìè ïðîöåññàìè óïðàâëÿåò ìèêðîêîíòðîëëåð, ïðîãðàììà êîòîðîãî îïðåäåëÿåò ïàðàìåòðû òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà. Ðó÷íîé òðóä íåîáõîäèì òîëüêî äëÿ çàãðóçêè ùåëî÷è â áóíêåð ñìåñèòåëÿ-äîçàòîðà áëîêà ïðèãîòîâëåíèÿ ìåòîêñèäà è äëÿ çàìåíû ñîðáåíòà â ôèëüòðàõ-ñîðáåðàõ.

Ññûëêè ïî äàííîé òåìå:

×òî òàêîå áèîäèçåëü èëè áèîäèçåëüíîå òîïëèâî?

Òåõíîëîãèÿ ïðîèçâîäñòâà áèîäèçåëüíîãî òîïëèâà â ïîòîêå îò BIODIESEL CRIMEA LTD

Ïðåèìóùåñòâà èñïîëüçîâàíèÿ áèîäèçåëÿ ïî ñðàâíåíèÿ ñ îáû÷íûì äèçòîïëèâîì

Ìîäåëüíûé ðÿä áèîäèçåëüíûõ çàâîäîâ EXON. Ñîñòàâ è êîìïëåêòàöèÿ

Ïðåèìóùåñòâà îáîðóäîâàíèÿ îò BIODIESEL CRIMEA LTD

Ôîòî è òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïðîèçâîäñòâà áèîäèçåëÿ â ïîòîêå

Êà÷åñòâî áèîäèçåëÿ ïîëó÷àåìîãî íà áèîäèçåëüíûõ çàâîäàõ EXON

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ãëèöåðèíà ïîëó÷åííîãî íà çàâîäàõ EXON

Ïðîåêòû ïî ïðîèçâîäñòâó áèîäèçåëÿ

Çàêîíîäàòåëüñòâî

Îáðàùàéòåñü ê íàì çà ïîäðîáíîé èíôîðìàöèåé!

Ìû îòâåòèì íà âñå âàøè âîïðîñû