Спосіб отримання рідкого біопалива з кукурудзяної олії

Реферат: Спосіб отримання рідкого біопалива з кукурудзяної олії включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промивання олії сольовим розчином і водою, очищення від домішок та переестерифікації. Крім цього використовується кукурудзяна олія з вмістом вільних жирних кислот 5-20 мг KОН/г, а зниження їх кількості здійснюється проведенням реакції нейтралізації 30 %-им водним розчином лужного каталізатора KОН - 7 % до маси, протягом 1 год. за температури 60-65 °С при постійному перемішуванні з подальшим відстоюванням або центрифугуванням, та направляється на переестерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - KОН. UA 110223 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ РІДКОГО БІОПАЛИВА З КУКУРУДЗЯНОЇ ОЛІЇ UA 110223 U UA 110223 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі 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, переестерифікацію рафінованої олії при перемішуванні, видалення залишків каталізатора та осушування ефірів. Недоліком даного способу є те, що при його реалізації переестерифікація здійснюється не в повному обсязі, оскільки отримане дизельне біопаливо містить у своєму складі залишкову кількість гліцеридів, що призводить до істотної зміни показників якості метилових ефірів. Зокрема підвищується кислотне число палива та вміст вільного гліцерину, виникає необхідність проведення додаткових операцій очищення біопалива і призводить до підвищення енергетичних витрат і інвестицій в обладнання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання рідкого біопалива з кукурудзяної олії із підвищеним вмістом вільних жирних кислот 5-20 мг КОН/г, зниження втрат і підвищення виходу палива з кращими експлуатаційними показниками та скорочення витрат на дорогі реагенти (метиловий спирт) та очищення дизельного біопалива з кукурудзяної олії. Задача вирішується завдяки тому, що в способі отримання рідкого біопалива з кукурудзяної олії, що включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промивання олії сольовим розчином і водою, очищення від домішок та переестерифікації, згідно з корисною моделлю, використовується кукурудзяна олія з вмістом вільних жирних кислот 5-20 мг КОН/г, а зниження їх кількості здійснюється проведенням реакції нейтралізації 30 %-им водним розчином лужного каталізатора КОН - 7 % до маси, протягом 1 год. за температури 60-65 °С при постійному перемішуванні з подальшим відстоюванням або центрифугуванням, та направляється на переестерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - КОН. Приклад здійснення способу. Проводиться багатоступенева фільтрація олії гірчиці від механічних домішок, яка проводиться при тиску 1 - 2,5 атм., за температури від - 5 до +65°С, після чого проводять нейтралізацію вільних жирних кислот і переестерифікацію. Обробка очищеної олії здійснюється в декілька етапів, перший з яких нейтралізація сировину змішують з 30 %-им водним розчином КОН для кукурудзяної олії з вмістом вільних жирних кислот 5-20 мг КОН/г, проводиться одна нейтралізація 30%-им водним розчином КОН в кількості 7 % до маси 1 год. При цьому процес ведуть за температури 60-65° С протягом 60 хв. при механічному перемішуванні з 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 за температури 90-95 °С, загальною тривалістю 90 хв., при постійному механічному перемішуванні з швидкістю 150-200 об/хв.. і атмосферному тиску; четвертий відокремлення промивних розчинів від жиру методом сепарування. Вихід олії становить 90-95%. Очищену олію, звільнену від вмісту вільних жирних кислот і домішок, направляють на переестерифікацію; п'ятий етап - переестерифікацію 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 за температури 55-65 °С протягом 60 хв. при механічному перемішуванні з 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 °С, 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 відокремлюють методом відгону в роторній ректифікаційній установці при температурі 75-80 °С. Вихід метилових ефірів, тобто дизельного біопалива, становить 90-95 % від початкової маси спрямованої олії. Як сировину використовують кукурудзяну олію з вмістом вільних жирних кислот 5-20 мг КОН/г, а як реагент для нейтралізації вільних жирних кислот 30 %-ий водний розчин КОН і гідроксид калію для проведення переестерифікації, відповідно. Технічне рішення способу отримання рідкого біопаливо з кукурудзяної олії 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 110223 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб отримання рідкого біопалива з кукурудзяної олії, що включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промивання олії сольовим розчином і водою, очищення від домішок та переестерифікації, який відрізняється тим, що використовується кукурудзяна олія з вмістом вільних жирних кислот 5-20 мг KОН/г, а зниження їх кількості здійснюється проведенням реакції нейтралізації 30 %-им водним розчином лужного каталізатора KОН - 7 % до маси, протягом 1 год. за температури 60-65 °С при постійному перемішуванні з подальшим відстоюванням або центрифугуванням, та направляється на переестерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - KОН. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2