Спосіб отримання дизельного біопалива з олії гірчиці

Реферат: Спосіб отримання дизельного біопалива з олії гірчиці включає процес фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізацію вільних жирних кислот, промивання олії сольовим розчином і водою, очищення від домішок та переетерифікацію. Використовують олію гірчиці з вмістом вільних жирних кислот 40-95 мг KОН/г. Зниження їх кількості здійснюється проведенням реакції нейтралізації 30 %-им водним розчином лужного каталізатора KОН - тричі 10 % до маси, протягом 1 години при температурі 60-65 °С при постійному перемішуванні з подальшим відстоюванням або центрифугуванням та направляють на переетерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - KОН. UA 108814 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ДИЗЕЛЬНОГО БІОПАЛИВА З ОЛІЇ ГІРЧИЦІ UA 108814 U UA 108814 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до первинної переробки сільськогосподарської продукції, зокрема до способів одержання рідких біопалив з поновлювальної сировини. Відомий спосіб [патент № 30417А, опуб. 15.11.2000, бюл. № 6], який включає рафінацію олії сірчаною кислотою та розчином лугу, її відділення від суміші з подальшою відгонкою води, приготування розчину каталізатора в органічному розчиннику, переетерифікацію рафінованої олії при перемішуванні, видалення залишків каталізатора та осушування ефірів. Недоліком даного способу є те, що при його реалізації переетерифікація здійснюється не в повному обсязі, оскільки отримане дизельне біопаливо містить у своєму складі залишкову кількість гліцеридів, що призводить до суттєвої зміни показників якості метилових ефірів. Зокрема, підвищується кислотне число палива та вміст вільного гліцерину, виникає необхідність проведення додаткових операцій очищення біопалива, що призводить до підвищення енергетичних витрат і інвестицій в обладнання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання дизельного біопалива з олії гірчиці із підвищеним вмістом вільних жирних кислот 40-95 мг КОН/г, зниження втрат і підвищення виходу палива з кращими експлуатаційними показниками та скорочення витрат на очищення дизельного біопалива з олії гірчиці. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання дизельного біопалива з олії гірчиці, що включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промивання олії сольовим розчином і водою, очищення від домішок та переетерифікацію, згідно з корисною моделлю, використовується олія гірчиці з вмістом вільних жирних кислот 40-95 мг КОН/г, а зниження їх кількості здійснюється проведенням реакції нейтралізації 30 %-им водним розчином лужного каталізатора КОН - тричі 10 % до маси, протягом 1 години при температурі 60-65 °C при постійному перемішуванні з подальшим відстоюванням або центрифугуванням та направляють на переетерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - КОН. Приклад здійснення способу. Проводиться багатоступенева фільтрація олії гірчиці від механічних домішок під тиском 1-2,5 атм., при температурі від - 5 до +65 °C, після чого проводять нейтралізацію вільних жирних кислот і переетерифікацію. Обробку очищеної олії здійснюють в декілька етапів, перший з яких нейтралізація - сировину змішують з 30 %-им водним розчином КОН для олії гірчиці з вмістом вільних жирних кислот 4095 мг КОН/г, тричі проводиться нейтралізація 30 %-им водним розчину КОН кількістю 7 % до маси 1 годину. При цьому процес ведуть при температурі 60-65 °C протягом 60 хв. при механічному перемішуванні зі швидкістю 10-30 об./хв. і атмосферному тиску. Другий промивання олії 10 %-ним розчином хлориду натрію і водою з дотриманням співвідношень жир/вода 1:1, промивку 10 %-ним розчином хлориду натрію здійснюють один раз; третій промивка водою 2 рази при температурі 90-95 °C, загальною тривалістю 90 хв., при постійному механічному перемішуванні зі швидкістю 150-200 об./хв. і атмосферному тиску; четвертий відокремлення промивних розчинів від жиру методом сепарування. Вихід олії становить 9095 %. Очищену олію, звільнену від вмісту вільних жирних кислот і домішок, направляють на переетерифікацію; п'ятий етап - переетерифікацію тригліцеридів ведуть метанолом при молярному співвідношенні спирт/олія 6:1, у присутності гомогенного каталізатора у 1 % співвідношенні до об'єму олії, яку отримали після нейтралізації. Процес ведуть при температурі 55-65 °C протягом 60 хв. при механічному перемішуванні зі швидкістю 100-400 об./хв… і атмосферному тиску. Потім проводять відділення гліцеролового шару, що утворився в ході реакції, метилові ефіри від залишків гліцерину звільняють в два прийоми, промиванням водою з температурою 20 °C, через 1 годину відстоювання суміш розділяється на дві фази за рахунок переходу гліцерину в нижню водну частину суміші, яка відділяється від метилових ефірів шляхом зливу нижньої частини. Після завершення відділення промивних вод залишки спирту і води відокремлються методом відгону в роторній ректифікаційній установці при температурі 75-80 °C. Вихід метилових ефірів, тобто дизельного біопалива, становить 90-95 % від початкової маси спрямованої олії. Як сировину використовують олію гірчиці з вмістом вільних жирних кислот 40-95 мг КОН/г, а як реагент для нейтралізації вільних жирних кислот - 30 %-ий водний розчин КОН і гідроксид калію для проведення переетерифікації, відповідно. Технічне рішення способу отримання дизельного біопалива з олії гірчиці дозволяє підвищити ефективність і скоротити тривалість процесу та зменшити витрати хімічних реагентів при реалізації способу внаслідок підвищення глибини хімічних реакцій. Реалізація способу можлива лише за умови комплексного застосування усіх перелічених суттєвих ознак. 60 1 UA 108814 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб отримання дизельного біопалива з олії гірчиці, що включає процес фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізацію вільних жирних кислот, промивання олії сольовим розчином і водою, очищення від домішок та переетерифікацію, який відрізняється тим, що використовують олію гірчиці з вмістом вільних жирних кислот 40-95 мг KОН/г, а зниження їх кількості здійснюється проведенням реакції нейтралізації 30 %-им водним розчином лужного каталізатора KОН - тричі 10 % до маси, протягом 1 години при температурі 60-65 °С при постійному перемішуванні з подальшим відстоюванням або центрифугуванням та направляють на переетерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - KОН. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2