Спосіб одержання палива рослинного походження

1. Спосіб одержання палива рослинного походження, що включає вирощування насіння олійної культури з добавкою добрив, збирання насіння, одержання з нього сирої олії, її очищення й подачу в камери згоряння двигунів із запаленням від тиску, який відрізняється тим, що вирощують декілька олійних культур за спеціальними сівозмінами, у яких використовують сорти високоолійних культур із високим вмістом ненасичених кислот і ензимів, застосовують спеціальні макро- і мікродобрива, здійснюють холодне пресування насіння і сиру 3 fur Dieselmoren // Grundl. Landtechnik. 1982. 32.№5. -S.177-186]. В основу корисної моделі поставлено задачу одержання в полі палив рослинного походження (олій) з рослин з вже заданими властивостями за рахунок підвищеного вмісту ненасичених кислот і ензимів, які забезпечують ефективне згоряння сирих олій. Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання палива рослинного походження, який полягає у вирощуванні насіння олійної культури із добавкою добрив, збиранні насіння, одержання з нього сирої олії, її очищення й подачу в камери згоряння двигунів із запаленням від тиску, згідно винаходу, вирощують декілька олійних культур по спеціальних сівозмінах, у яких використовують сорти високоолійних культур із високим вмістом ненасичених кислот і ензимів, застосовують спеціальні макро- і мікродобрива, здійснюють холодне пресування насіння, і сиру олію використовують як паливо для осінньої оранки в цьому ж році. Як макродобрива використовують сполуки калію (К) і фосфору (Р), а як мікродобрива - сполуки бору (В), марганцю (Mg), цинку (Zn), міді (Сu), молібдену (Мо) і кобальту (Со). Використовують олії зі вмістом ненасичених кислот не менш 88%. Як ензим в оліях одержують ліпазу з активністю не менш 6мол 0,1 нормального розчину NaOH. В олії можуть додавати ліпазу рослинного або тваринного походження. У двигунах використовують суміші різних олій. Застосування спеціальних сівозмін дозволяє зберегти високу родючість ґрунту й забезпечити максимальний середньорічний вихід олій [див. Решетняк Н. В., Петренко А. Е., Токаренко В.Н., Корчанова Ю. А., Васильєв И. П. Разработка севооборотов, насыщенных масличными культурами, для получения растительного топлива // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Актуальні проблеми сучасного землеробства" (до 100-річчя з дня народження д. с. -к. проф. Лубовського М. П.).- Луганськ: ЛНАУ, 2003. - Т.1.- С.319325]. Макродобрива калій і фосфор забезпечують підвищену олійність насіння [дів. Вольф В. Г. Соняшник. Київ, Врожай.-1972.- 228с.]. А наявність зазначених мікродобрив дозволяє одержати сполуки, які найбільш відповідають вмісту ненасичених кислот і високої активності ензимів [див. Федюшкин Б Ф. Минеральные удобрения с микроэлементами: Технология и применение. - Л.: Химия, 1989.-272с.]. Також високий вихід олій забезпечується шляхом використання высокоолійних сортів. Недоліком цих сортів є низька лежкість насіння. Реакційна здатність олій при згорянні забезпечується наявністю високого вмісту ненасичених кислот і ензимів, наприклад, ліпази. Ненасичені кислоти підвищують цетанове число, що позитивно впливає на згоряння в двигунах [див. Обельницкий А. М. Топливо и смазочные материалы: Учебник для втузов. - М.: Высш. школа, 1982.-208с.]. Але це негативно впливає на тривалість зберіган 13696 4 ня насіння, тому це насіння не призначене для зберігання, а відразу з поля з нього одержують олію, що використовують як паливо. Використання традиційних присадок для дизельного палива в оліях малоефективно, що пояснюється іншим механізмом згоряння, яке відбувається через розкладання триглицеридів на жирні кислоти та гліцирін при наявності біоката-лизатора - ліпази. Відмінністю ліпази, від інших ензимов, є можливість розщеплення різних жирів [див. Плешков Б. П. Бихимия сельскохозяйственных растений. Под ред. д-ра хим. н. академика ВАСХНИЛ В. П. Клечковского. М.: Колос.-1965.-448с.]. Тому пропонується мати в маслах високий зміст ліпази, що отримано при вирощуванні або додаючи до олій перед використанням у двигунах. Використання сумішей різних олій дозволяє одержувати палива із заданими властивостями. Так, наприклад, соєва олія, на відміну від інших олій, має низьку температуру спалаху в закритому тиглі в широкому діапазоні концентрацій. Вона також є антиоксидатном, і може використовуватися для підвищення стійкості паливної композиції до окислювання [див. Ингибиторы химические // Большая Советская Энциклопедия. 3-е изд. - М., 1972, Т.-10. С.179-180]. Насіння гірчиці мають ефірність рівну 1,38 (масс.%) [див. Корольченко А. В. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения. Справочник.- М.: Асе. Пожнаука, 2000.Ч.1.- С.341]. Частина ефірів переходить у гірчичне масло, що приводить до наявності низької температури спалаху масла, що позитивно позначається на згоряння в камерах згоряння двигунів. До переваг запропонованого технічного рішення, порівнюючи із прототипом, можливо віднести наступне: - можливість впливу на вміст певних речовин у олії на стадії вирощування; - одержання рослинних палив із необхідними показниками в полі; - одержання властивостей палив рослинного походження шляхом змішування різних олій у певних пропорціях. Запропонований спосіб пояснюється ілюстративним матеріалом, де показано цикл одержання палив рослинного походження. Спосіб здійснюється таким чином. Посадку олійних культур забезпечують відповідно до спеціальних сівозмін, розрахованих на одержання максимальної середньорічної кількості олії. При вирощуванні використовують добрива, які збільшують вміст олії та ензимів, що сприяють розкладанню жирів. При одержанні олій використовують холодне пресування, щоб виключити втрату ензимів при нагріванні. Для роботи в двигуні допускається використання суміші олій із різними властивостями. Приклад конкретного виконання. Для Луганської області використовують наступну сівозміну (рапс-соняшник-зайнятий пар (кукурудза)-соя-рапс озимий-соняшник), що дозволяє одержати середньорічний вихід масла 4,17ц/га. (при існуючій сівозміні вихід олії становить 1,94ц/га). 5 13696 Використання фосфорних добрив приводить до росту врожаю соняшника і збільшенню виходу 6 олії (Таблиця 1). Таблиця 1 Добрива Без добрив Внесення суперфосфату (1 ц/га) Врожай насіння, ц/га 18,8 21,4 Вміст олії в насіннях (%) 27,3 31,5 Вихід олії, ц/га 5,14 6,74 Вміст жирних кислот у оліях соняшника та рапсу наведено в таблиці 2. Таблиця 2 Насичені кислоти, % Олія Соняшникова Рапсова Ненасичені кислоти, % Пальмітинова Стеаринова Олеїнова Лінолева Ліноленова Ерукова 6,5 5,5 39,5 48,5 1,5 1,5 20 14 Характеристики й результати випробувань суміші соняшникової й рапсової олії з дизельним паливом наведено в таблиці 3. Для приготування 100 літрів паливної композиції суміші: соняшнико 2,5 60,5 Відношення: ненасичені / насичені кислоти (%) 88 97 ва олія (CO) - 15об.%, рапсова олія (РО) - 15об.%, дизельне паливо (ДП) - 70об.% береться 15л соняшникової олії, - 15л рапсової олії, і 70л дизельного палива та змішується. Таблиця 3 Параметри ДП СО:РО:ДП -15:15:70 Характеристики палив Щільність, г/см3 0,831 В'язкість, мм2/с 4 Нижча теплота згоряння, кДж/кг 42700 Результати випробувань при потужності двигуна 1,94кВт Наведені витрати палива, г/(кВт.година) 374 Температура відпрацьованих газів, °С 311 Коефіцієнт надлишку повітря 2 Оксиди азоту, об.% 0,0886 СО2, об.% 5,87 Економічний ефект від впровадження корисної моделі забезпечують за рахунок зниження вартості одержання палив із заданими властивостями в полях. 0,857 9,38 40990 358 282 2,1 0,1084 5,07 Таким чином, запропонований спосіб, у порівнянні із прототипом, дає можливість забезпечувати одержання палив рослинного походження за рахунок агротехнічних заходів, що виключає додаткову переробку. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 13696 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601