Биодизель в домашних условиях: Производство биодизеля своими руками в домашних условиях

Биодизель своими руками

Производство биодизеля в домашних условиях — Получение биодизеля своими руками

Общий технологический процесс получения биодизеля. 

Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизель полученный из разных масел имеет некоторые отличия. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод, потому более всего подходит для дизельных двигателей эксплуатирующихся вевропейских стран и России.

Сам процесс получения биотоплива, в принципе, достаточно прост. Нужно уменьшить вязкость растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло — это смесь триглицеридов, т. е. эфиров, соединенных с молекулой глицерина с- трехатомным спиртом (C3H8O3). Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Задача при приготовлении биодизеля- удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется трансэтерификацией.

 Реакция в целом выглядит так,

Ch3OC=OR1
|
CHOC=OR2 + 3 Ch4OH → (Ch3OH)2CH-OH + Ch4COO-R1 + Ch4COO-R2 + Ch4OC=O-R3
|
Ch3COOR3

Триглицериды+метанол→ глицерол+эфиры,

Где R1, R2, R3 : алкильные группы.

 В результате применения метанола образуется метиловый эфир, в результате использования этанола- этиловый эфир.

 Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.
Для начинающих лучше использовать метанол, с этанолом процесс идет чуть сложнее. Необходимо помнить о всех правилах работы с метанолом.
В качестве щелочи берется гидроксид калия КОН или гироксид натрия — NaOH. Для начинающих рекомендуется использовать именно NaOH, он очень гигроскопичен, его необходимо хранить плотно закрытым и при покупке, потряхивая банку, убедиться, что он не набрал влагу.

Правила работы со щелочами.

Необходимо также соблюдать правила безопасности при работе с гидроксидами (щелочами), избегать попадания в глаза, беречь от открытых источников огня, использовать при работе перчатки и защитные средства. Щелочь очень активно может реагировать с алюминием, оловом и цинком — для хранения щелочи нужно использовать стеклянную посуду, нержавеющую сталь или специальный полипропилен высокой прочности.

Обычно необходимое количество метанола составляет 20 % от масла по весу, например для использования 100 л отработанного масла потребуется 20 л метанола. При смешивании щелочи и метанола образуется метоксид, реакция экзотермическя, с выделением тепла.

Правила работы с метанолом.

Метанол-яд! Соблюдать максимальные меры предосторожности! Нельзя вдыхать пары, необходимо избегать открытых источников огня, использовать защитные средства для кожи, в случае случайного контакта промыть большим количеством воды. В процессе работы недопустимо присутствие детей и домашних животных!

 В процессе реакции масло просто нагревается до определенной температуры (для ускорения химической реакции) и добавляется смесь катализатора и спирта. Некоторое время смесь перемешивается и отстаивается. В результате успешной реакции смесь должна расслоиться, образуя биодизель в верхнем слое, называемый химически «эфир», затем слой, содержащий много мыла и на дне остается глицерин. Глицерин и мыльный слой затем отделяются, а биодизель промывается различными способами для удаления остатков мыла, катализатора и других возможных примесей. После промывок он обезвоживается для удаления остатков воды.

( производство биодизеля в домашних условиях, биотопливо в домашних условиях, биотопливо своими руками, биодизель своими руками )

При обычной температуре реакция проистекает очень медленно или совсем не идет. Нагревание, также как использование кислоты (основания) просто способствут ускорению реакции. Химия процесса одинакова как при работе с небольшими объемами в гараже, так и на больших промышленных мощностях.
При использовании отработанных растительных масел, необходима фильтрация сырья для удаления возможных примесей. Также важно удаление возможной воды для предотвращения гиролиза триглицеридов и образования солей жирных кислот вместо реакции трансэтерификации и образования биодизеля.
В домашних условиях это часто достигается простым нагреванием смеси до 120 °C, при этом вся имеющаяся вода выкипает. В течение этого процесса возможно разбрызгивание, для предотвращения чего операция должна проводиться в достаточно большой емкости, заполненной не более чем на две трети, закрытой, но неплотно.
В лабораторных условиях первоначальное масло просто перемешивается с осушающим агентом, таким как сульфат магния для удаления воды. После этого осушающий агент удаляется простой фильтрацией. Иногда вязкость масла не позволяет хорошо очистить его таким способом.

Шаги процесса

Нейтрализация свободных жирных кислот.

Титрование масла.
При использовании свежего растительного масла количество используемой щелочи постоянно и составляет около 1 % от веса используемого масла. Это 3,5 грамма на литр растительного масла. Но при использовании отработанного масла (более закисленного, с другим содержанием Свободных Жирных кислот) необходимо рассчитать количество добавляемой щелочи, для чего проводят титрование. При титровании используется изопропиловы спирт (так как он не реагирует с маслом). Необходимо провести по меньшей мере, три титрования, чтобы избежать потом ошибок при использовании больших количеств реактивов. Титрованием определяется количество свободных жирных кислот, присутствующих в масле и количество щелочи, необходимое для их нейтрализации.В процессе титрования нужно быть уверенным, что все вещества сухие, и учитывать, что в результате смеситель немного нагреется.

Трансэтерификация.

Рассчитанное количество щелочи после титрования (обычно гидроксида натрия — NaOH) медленно при помешивании растворяется в избытке спирта (для более полного протекания реакции) и эта смесь смешивается с теплым раствором масла при нагревании (обычно около 50 °C) в течение нескольких часов (4-8) для прохождения реакции трансэтерификации. Реакционная смесь должна поддерживаться выше точки кипения спирта (около 70 °C), но в некоторых системах из соображений безопасности рекомендуется поддерживать диапазон температур от комнатной до 55 °C. Обычно время реакции составляет от 1 до 10 часов, и при нормальных условиях скорость реакции удваивается при повышении температуры реакции на 10 °C. Для предотвращения испарения спирта реакцию нужно проводить в закрытой емкости, но важно избегать плотно закрытой системы (опасность взрыва).

 После завершения реакции на дне осаждается глицерин. Биодизель должен быть цвета меда, в то время как глицерин темнее. При поддержании температуры около 38 С глицерин остается в жидком состоянии и может быть легко удален снизу смесителя отдельным шлангом.
Глицерин, полученный из отработанных масел обычно коричневый и твердеет при температуре 38 С, глицерин из свежего масла остается в жидком состоянии при более низких температурах. Его прекрасно можно использовать, как побочный продукт, предварительно выпарив из него метанол нагреванием до 65,5 С.

Удаление остатков мыла.

Обычно полученный биодизель содержит много растворенных остатков мыла от реакции ионов Na+ с водой. Этого можно попытаться избежать, выпарив предварительно всю воду и стараться не допускать воды при приготовлении метоксида. Важно использовать сухой смеситель. После получения биодизеля лучше дать ему отстояться в течение недели, таким образом все мыльные остатки оседают и уходят при последующей фильтрации. Другой метод заключается в неоднократной промывке водой этих остатков. При первом промывании лучше добавить слегка подкисленную винным уксусом воду, кислота доведет раствор до нейтрального, удаляя любую щелочь, присутствующую в растворе. Некоторые экспериментаторы используют технику «пузырьковой промывки», длительностью около 12 часов
При использовании этанола часто образется эмульсия, от которой можно избавиться просто отстаиванием, центрифугированием, или добавлением низкокипящего (то есть, легко удаляемого) неполярного растворителя, и дальнейшей фильтрацией. Верхний слой — смесь биодизеля и спирта- фильтруется. Избыток спирта можно удалить в процессе выпариванияили дистилляции, или экстрагировать водой, но после биодизель должен быть осушен с помощью осушающего агента.

Определение качества получившегося биодизеля.

Качество получившегося продукта определяется, прежде всего, на глаз и проверкой рН. Проверить кислотность можно с помошью лакмусовой бумажки или обычным лабораторным цифровым рН- метром. Он должен быть нейтральным, 7,0. На вид он должен выглядеть как чистое подсолнечное масло. Не допускается наличие никаких взвесей, примесей, частиц или замутнений. Мутность означает присутствие воды, которая удалается нагреванием, частицы необходимо отфильтровать через 5 микронный фильтр. После первого применения биодизеля обязательно следует проверить топливные фильтры.

Существует множество различных технологий первичной очистки масла с помощью адсорбентов. Также используются различные адсорбенты при очистке (промывке) готового биодизеля. Небходимо использовать фильтры для очитски воды после промывки биодизеля, которые отбирают типичные  загрязнители- спирты, кетоны, альдегиды, амины и аммиак, пестициды и гербициды, хлорорганические соединения, фенолы и масла, SО2, углеводороды, летучие соединения, сероводород, меркаптаны и промышленные растворители, другие загрязнители. После прохождения воды через фильтр возможно ее повторное использование  или сброс в канализацию.

Биодизель,Биодизельное топливо, спирт, жидкое биотопливо,производство биодизеля в домашних условиях, альтернативная энергия, биодизель своими руками, технология производства биотоплива в домашних условиях, дизельный двигатель,

Биодизель в домашних условиях

Такой термин, как «биодизель», большинству понятен чисто интуитивно. Но зачастую при этом происходит определенная путаница. Ничего страшного, но все-таки лучше обойтись без нее и разобраться, что же такое биодизель.

Содержание

1. Вернемся к ДВС
2. Как можно использовать биологическое топливо?
3. Так что же такое биодизель?
4. Технология производства биодизеля
5. Получение биодизеля в домашних условиях
6. Перспективы использования биодизеля

Вернемся к ДВС

При работе в его цилиндрах происходит сгорание бензина или дизельного топлива. То и другое является продуктом переработки нефти, запасы которой ограничены, кроме того, при сжигании этих видов горючего образуются вещества, наносящие вред людям и окружающей среде. Одним из вариантов, позволяющим избежать подобного, является применение биодизеля как топлива для двигателей.

Надо пояснить, что оно собой представляет. Дело в том, что производство биодизеля основано на использовании животных жиров и растительного масла как исходного сырья. Можно провести простую аналогию – из нефти получают бензин и солярку, из масла или жира возможно получение топлива для работы ДВС.

Небольшое уточнение – в качестве горючего для работы моторов могут применяться разные вещества, например тот же самый спирт, получаемый из опилок, но в данном случае мы рассматриваем топливо именно для дизельных двигателей, а сырьем для биодизеля, так называется этот вид горючего, служат масло или остатки жира.

Как можно использовать биологическое топливо?

Использование жира и масла в качестве горючего может осуществляться такими способами:

• Напрямую, заливая масло в бак. Недостатком такого подхода будет неполное его сгорание, смешивание со смазкой и ухудшение ее смазочных свойств, а также появление отложений на форсунках, кольцах, поршнях из-за повышенной вязкости растительного топлива.
• Смешивая его с керосином или дизельным топливом.
• Путем преобразования растительного масла, источником получения которого может быть рапс, кукуруза, подсолнечник и т.д., и в итоге получение биодизеля.

Наиболее сложной из упомянутых считается технология преобразования масла, но тем не менее, она настолько проста, что легко реализуется, благодаря чему можно получить биодизель в домашних условиях.

Так что же такое биодизель?

Фактически биодизель является смесью эфиров, в основном это метиловый эфир, как результат химической реакции. К его достоинствам следует отнести:

1. растительное происхождение, благодаря возможности выращивания растений мы получаем возобновляемый источник топлива;
2. биологическая безопасность, биодизель является экологически безвредным, его попадание в окружающую среду не наносит ей никакого вреда;
3. меньший уровень выбросов двуокиси углерода и других отравляющих веществ;
4. незначительное содержание серы в выхлопных газах моторов, использующих биодизель;
5. хорошие смазочные характеристики.

По сути дела, растительное масло – это смесь эфиров с глицерином, который придает ему вязкость. Процесс производства биодизеля основан на том, что надо удалить глицерин и заменить его спиртом. Стоит отметить, что недостатком такого топлива является необходимость его подогрева при низких температурах или применения смеси биодизеля и обычной солярки.

Технология производства биодизеля

Технология производства биодизеля достаточно проста. Обычно его изготовление осуществляется из различных сортов растительного масла. Для этого может быть использован рапс, соя, кукуруза и т.д., общий список веществ, пригодных для получения исходного сырья достаточно значителен. Для производства биодизеля также подходит масло, оставшееся после приготовления пищи. Схему подобного процесса можно увидеть на приведенном рисунке

Раз мы рассматриваем топливо растительного происхождения, то и технология его изготовления должна охватывать процесс выращивания исходного сырья. Наиболее подходящим для этого считается рапс, как требующий меньших затрат на получение. Хотя сейчас появляются большие перспективы у биодизеля из водорослей. При этом не занимается земля для выращивания культуры на топливо, и величина себестоимости биодизеля будет ниже, чем в других случаях.

Так вот, семена (рапс, соя, подсолнечник и т.д.) после проверки качества поступают на маслобойку. Оставшийся после производства масла шрот может быть использован комбикормовой промышленностью, а полученное масло, как предусматривает технология, идет на дальнейшую обработку. Она называется этерификацией, и после ее проведения, метиловых эфиров в составе биодизеля должно содержаться более девяноста шести процентов.

Сама технология проста, что делает возможным организацию производства биодизеля в домашних условиях. К маслу добавляется метанол (9:1), и в качестве катализатора – небольшое количество щелочи. Метанол может быть получен из опилок, а также вместо него допускается применять изопропиловый спирт или этанол. Процедура этерификации проходит в условиях повышенной температуры и занимает до нескольких часов. После окончания реакции в емкости наблюдается расслоение жидкости – сверху биодизель, внизу глицерин.

Глицерин удаляется (сливается снизу) и может использоваться в качестве сырья в каких-то других процессах. Получившийся биодизель надо очистить, порой вполне достаточно бывает выпаривания, отстаивания и последующей фильтрации. Подробней промышленный процесс производства приведен на видео.

Получение биодизеля в домашних условиях

Как видно из представленного описания, технология производства достаточно проста и позволяет изготавливать биодизель своими руками, вплоть до того, что в домашних условиях можно получать топливо, и порой не только для собственных нужд. Причины, по которым можно взяться за подобную работу, у каждого могут быть разными, но не касаясь их, стоит отметить, что во всем мире потребление биодизеля только растет.

Когда в домашних условиях изготавливают биодизель своими руками, главной проблемой будет не вопрос его производства, а обеспечение качества готовой продукции. Поставщиками сырья могут стать предприятия общественного питания, у которых в достаточном объеме есть использованное масло, и его можно купить по доступной цене. Выращиванием рапса стоит заниматься при потреблении биодизеля в большом количестве, например, для реализации на сторону или наличия большого парка техники.

При организации производства в домашних условиях наиболее актуальными будут проблемы:

• Плохой выход, т.е. из первоначального сырья получается не более девяноста трех процентов готовой продукции. Обусловлено это может быть особенностями используемой в домашних условиях установки или режимами переэтерефикации.
• Некачественная фильтрация. Подобный процесс достаточно сложный, и для получения в домашних условиях качественного биодизеля, ему надо уделить особое внимание. Для этого используются специальные технологии или адсорбенты.

Непосредственно с установкой по производству подобного топлива, можно ознакомиться на видео.

Существуют и другие варианты установок для производства в домашних условиях биодизеля, изготавливаемые промышленным способом.

Перспективы использования биодизеля

Как уже отмечалось, производство такого топлива только растет. И хотя сырьем для этого служит растительное масло, его получают в разных местах из разных культур. В Европе – рапс, в Индонезии – пальмовое масло, в Америке – соя, и т.д.

Однако наиболее перспективным считается получение биодизеля из водорослей. Для их выращивания могут использоваться как отдельные пруды, так и специальные биореакторы, а также участки морского побережья. Кроме того, при этом не только растет производство топлива, но и освобождаются земли для выращивания продуктов питания.

Хотя биодизель изготавливается из растительного масла, а не из опилок, он является отличным заменителем обычной солярки. Особенно в условиях ограниченных запасов нефти. И кроме того, нельзя исключать такого его достоинства, как возможность производства в домашних условиях. Несмотря на то, что при промышленном производстве он получается дороже солярки, тем не менее, является отличным альтернативным видом топлива для дизелей.

Самодельное топливо – Новости Матери-Земли

Если вы ведете свою семью к более самодостаточному образу жизни, возможно, вы хотели бы добавить в свой список целей самодельное топливо. Биодизель можно варить из отработанного растительного масла или животных жиров, которые вы можете получить бесплатно в ресторанах, или вы можете выращивать соевые бобы или рапс для производства собственного масла. Обработайте масло парой химикатов, чтобы получить самодельное топливо, которое может работать на любом устройстве, работающем на дизельном топливе, включая пикапы, автомобили и домашние системы отопления. Сделайте все правильно, и производство биодизеля своими руками может стоить всего 1 доллар за галлон. Масштаб зависит от вас: сварите столько, чтобы ваша усадьба стала независимой от топлива, или объедините усилия с соседями, чтобы производить топливо для ваших коллективных хозяйств.

Как минимум, оборудование, которое вам понадобится для производства биодизеля в домашних условиях, — это бак-реактор из нержавеющей стали, станция промывки для удаления побочных продуктов и контейнеры для хранения полученного топлива. Вы можете использовать электрический водонагреватель в качестве биодизельного реактора менее чем за 1000 долларов или потратить примерно столько же на комплект. Если вы предпочитаете готовую автоматизированную систему, рассчитывайте заплатить 10 000 долларов или больше.

Для безопасного производства высококачественного топлива на заднем дворе потребуются планирование и работа, но свободу и экономию денег за счет топлива, которое вы сделали сами, трудно превзойти.

Химия получения биодизеля

Производство биодизеля зависит от двух химических реакций. Первый обычно называют «метоксидной реакцией». Это происходит, когда вы смешиваете метанол с катализатором, которым может быть как гидроксид калия, так и гидроксид натрия.

Реакция метоксида является «экзотермической», что означает выделение тепла. Не используйте пластиковые сосуды при создании метоксида. Они плохо выдерживают нагрев и имеют тенденцию взрываться или растворяться, потому что пластик может накапливать статический электрический заряд. Всегда выбирайте оборудование из нержавеющей стали при производстве биодизеля.

Гидроксид натрия представляет собой щелочь промышленного производства; как гидроксид натрия, так и гидроксид калия можно приобрести в Интернете у поставщиков оборудования для производства мыла. Приобретите метанол у местного дистрибьютора химикатов или в магазине гоночных автомобилей (гонщики часто смешивают метанол с топливом). В Северной Каролине, где я живу, вы можете перевозить 100 галлонов метанола на своем пикапе без специальных разрешений или лицензий.

После того, как вы добились успеха в реакции с метоксидом, вторым необходимым процессом является реакция биодизеля. Это происходит, когда вы смешиваете метоксид с маслом и перемешиваете молекулы. Продуктом биодизельной реакции будет смесь примерно 80 процентов биодизеля и 20-процентного коктейля побочных продуктов. Вы можете либо слить побочные продукты со дна бака, либо сцедить биодизель из верхней части бака.

Планирование дома Биодизельный завод

Шаг первый: Найдите надежный источник сырья. Попробуйте найти использованное растительное масло в ресторанах, у производителей косметики или в компаниях, производящих нутрицевтики. Если вы планируете продавать свое биодизельное топливо, начните с анализа имеющихся запасов сырья и составьте план соответствующего размера вашего предприятия. Коммерческий биодизельный ландшафт усеян трупами производителей, которые построили для удовлетворения спроса на топливо только для того, чтобы обнаружить, что они не могут обеспечить достаточное количество сырья, чтобы заставить свои биотопливные заводы работать.

Большинство пивоваров, производящих биотопливо для себя (то есть не на продажу), получают отработанное растительное масло из местных ресторанов в качестве сырья для своей деятельности. Хотя вы можете выращивать «чистое» сырье (такое как соевые бобы и семена подсолнечника), отработанное растительное масло прекрасно работает и стоит дешевле. Вы можете легко сделать свое собственное топливо по 1 доллару за галлон, собрав бесплатное или дешевое растительное масло после того, как оно отработает свой срок службы во фритюрнице ресторана. Галлон нефти даст около галлона биодизеля.

Шаг второй: Постройте завод, размер которого соответствует вашим запасам сырья. Небольшое домашнее пивоварение может поместиться в углу гаража, в пределах площади одного парковочного места. Оставьте достаточно места для водонагревателя, бака для хранения поступающего сырья и бака для промывки топлива. Для начала постарайтесь собрать достаточно сырья, чтобы удовлетворить потребности вашей семьи в топливе.

Если вы собираете отработанное кулинарное масло из ресторанов, ожидайте, что 20 процентов материала, который вы соберете, будет вода и кусочки жареной пищи. Вода не ваш друг при производстве биодизеля, поэтому вам нужно будет удалить ее, нагрев масло и дав загрязняющим веществам осесть на дно, прежде чем вы будете сливать масло сверху. Вам нужно будет разработать план утилизации жирных сточных вод. Свиньям это нравится, и это улучшает их шерсть, поэтому попросите местных фермеров найти местного фермера, который избавит вас от этого.

Обеспечение безопасного производства биотоплива

Производство биодизеля в домашних условиях небезопасно. Изготовление собственного топлива потребует большого внимания к деталям и безопасности, поскольку вы будете использовать легковоспламеняющиеся и едкие химические вещества. В этой статье изложены основы производства биодизеля, но вам необходимо тщательно изучить вопрос, прежде чем приступить к производству. (См. «Ресурсы»)

Правила и нормы для биодизельных установок

Обязательно проконсультируйтесь с местным отделом зонирования, чтобы узнать, могут ли вы столкнуться с ограничениями, связанными с производством топлива. Обратите внимание, что фермы освобождены от утверждения зонирования во многих областях. Вам также следует связаться с начальником пожарной охраны вашего района или местными строительными инспекциями по поводу соблюдения правил пожарной безопасности.

При проектировании биодизельного завода своими руками обязательно разработайте стратегию избавления от побочных продуктов до того, как вы начнете производство, потому что вы не хотите, чтобы за амбаром были свалены мешки с глицерином с примесью метанола. Коктейль, полученный в результате реакции биодизеля, как правило, содержит метанол,
глицерин, свободные жирные кислоты и мыла. Поскольку метанол является микробным стартером для метантенков, его приветствуют некоторые очистные сооружения, а также некоторые промышленные компостеры. Или производитель биодизеля из дружественного сообщества может принять его от вас.

Проектирование биодизельного завода своими руками

Биодизельные заводы на заднем дворе, как правило, столь же разнообразны, как и люди, которые их создают. Резервуары водонагревателей, переработанные в биодизельные реакторы, являются обычным явлением: представьте себе электрический водонагреватель с трубой, подсоединенной к выходному отверстию в нижней части, подключенной к смесительному насосу, который направляет жидкости в верхнюю часть бака и обратно. Многие мелкие пивовары сами собирают свои сосуды и трубы из металлолома. Другие заказывают готовые детали или комплекты (см. «Ресурсы»).

Возможно, вы предпочитаете биодизельную установку на ходу. Вы и группа соседей можете совместно работать над мобильным процессором биодизеля, который может перемещаться к источнику сырья. Мобильные процессоры, как правило, значительно дороже, чем стационарные блоки, установленные в гараже, но они могут обеспечить гибкость регулирования. По моему опыту, местные строительные органы склонны игнорировать мобильные процессоры, потому что они предпочитают инспектировать стационарные блоки. Мобильные процессоры также предлагают возможность совместного использования капитальных ресурсов с другими потребителями топлива.

Вы можете построить небольшой биодизельный завод на кузове пикапа за пару тысяч долларов. Оснащенный 80-галлонным реактором, такой завод мог бы производить достаточно топлива, чтобы удовлетворить потребности нескольких семей в биодизеле — при условии, что для его питания и эксплуатации достаточно отработанного растительного масла. При бесплатном сырье биодизельное топливо по цене 1 доллар за галлон может быстро окупить стоимость системы, обеспечив достаточное количество топлива, чтобы все продолжали работать. Подробные инструкции по производству биодизеля можно найти в моей книге и в других изданиях в разделе «Ресурсы».

Ресурсы

Книги по производству биодизеля в домашних условиях

• Биодизель на заднем дворе: как приготовить собственное топливо , Лайл Эстилл и Боб Армантраут
• Запустите свой дизельный автомобиль на биотопливе: руководство «Сделай сам» , Джон Старбак и Гэвин Харпер
• Основы биодизеля и не только Уильяма Кемпа

Поставщики оборудования для производства биотоплива

• Поставка биодизеля из Юты
• Биодизельное топливо Springboard

Лайл Эстилл является основателем Piedmont Biofuels, общественного завода по производству биодизеля в Питтсборо, Северная Каролина. Он не заправлялся на местной заправочной станции с января 2002 года. Команда разработчиков медиа-платформ

Старший редактор Майк Аллен (который раньше преподавал органическую химию) в перчатках закачивает метанол в процессор.

«Сделай сам дизель по 70 центов за галлон», — говорилось в рекламе в Интернете. Я устал платить за 30 галлонов обычного дизельного топлива каждую неделю, чтобы заправить свой пикап, поэтому я скачал инструкции. Это было незадолго до того, как я высасывал отработанное масло для жарки из резервуаров за рестораном и смешивал его с щелочью и метанолом в 5-галлонной бутыли, прежде чем наливать его в старый водонагреватель.

Через два часа я открыл вентиль на дне обогревателя, и из шланга потекла черная жижа, биоразлагаемое вещество под названием глицерин. Вскоре глицерин вытек и превратился в жидкую, прозрачную, янтарную жидкость: у меня была первая партия биодизеля.

Первую партию топлива я сделал пять лет назад. Если учесть время, которое я потратил на изготовление самодельного биодизельного процессора (переделанный электрический водонагреватель) и на эксперименты с конструкцией (некоторые партии вышли, ммм, не идеально — мне пришлось заменить два ТНВД на своем грузовике), мой опыт работы с самодельным топливом часто был разочаровывающим, а иногда и очень дорогим процессом.

С тех пор биодизельная промышленность и технологии развивались. Благодаря профессионально разработанным биодизельным системам, доступным сегодня, процесс становится проще, безопаснее, занимает меньше времени и дает более стабильные результаты. Поэтому я решил попробовать один из имеющихся в продаже процессоров — он поставлялся в комплекте со всем оборудованием и реагентами, необходимыми для производства стабильного высококачественного биодизельного топлива. Используемый здесь процессор FuelMeister имеет на пять клапанов меньше, чем восемь в моем старом самодельном. Он также смешивает щелочь и метанол внутри резервуара, чтобы предотвратить опасные разливы.

Да, вы можете сделать биодизель в пластиковом ведре, используя немного больше, чем средство для чистки канализации, противообледенитель газовой линии и деревянную ложку, если вы знаете, что делаете. Но это может быть опасно. Брызги щелочи и/или метанола в глаза могут ослепить вас. А работающие без присмотра электрические насосы в присутствии сотен галлонов легковоспламеняющихся веществ заставят вашего местного начальника пожарной охраны по понятным причинам нервничать. Кроме того, некачественный продукт повредит ваш очень дорогой дизельный ТНВД. Наш совет? Должным образом изучите производство биодизеля, прежде чем заниматься рутиной сумасшедшего ученого.

Группа разработчиков Media Platforms

1. Начните с фильтрации отработанного растительного масла, чтобы удалить остатки пищи из фритюрницы. Мы использовали фильтр краски. Фильтрат в основном панировочный, с редкими кусочками… чего-то. Смешайте все свое масло из разных источников, чтобы получить однородный образец.

Команда разработчиков медиа-платформ

2. Далее нам нужно провести титрование, чтобы определить, насколько кислотным является масло. Добавьте небольшое количество индикаторного красителя фенолфталеина в тщательно приготовленную смесь метанола и гидроксида натрия. Добавьте образец кислого отработанного масла в смесь с помощью калиброванной пипетки.

Группа разработчиков медиаплатформ

3. Добавляйте подготовленный основной реагент, пока смесь не станет фиолетовой в течение 10 секунд завихрения. Количество добавляемого здесь реагента определяет количество метоксида (смесь метилового спирта/гидроксида натрия), которое необходимо добавить в масло для завершения процесса переэтерификации. Для расчета суммы требуется простая математика или справочная таблица.

В процессе преобразования растительного масла в биодизель в процессе, известном как переэтерификация, используется довольно много химии. Растительное масло (VO) состоит из цепочек жирных кислот, удерживаемых вместе молекулами глицерина. Метанол разрывает эти цепи жирных кислот. Едкий, щелочной щелок (гидроксид натрия, хотя вы также можете использовать гидроксид калия) разрывает глицерин (тяжелый спирт) с этих цепей, а метанол (легкий спирт), в свою очередь, занимает место глицерина, оставляя более короткие и легкие, больше горючих молекул. В результате получается масло, которое хорошо сгорает и является прямой заменой дизельному топливу на нефтяной основе, при этом на дне бака остается от 12 до 15 процентов глицерина. Щелок в этом случае действует только как катализатор и не расходуется в процессе.

С другой стороны, отработанное растительное масло (WVO), которое мы получаем из черного хода ресторанов, является несколько кислым, поскольку оно содержит свободные жирные кислоты, которые образуются при нагревании и приготовлении пищи. К счастью, эта кислотность нейтрализуется чрезвычайно щелочным щелочным раствором, необходимым для переэтерификации. Добавление щелочи превращает свободные жирные кислоты в форму мыла, большая часть которого выводится вместе с глицерином. Остатки мыла удаляются при стирке. Конечно, мы должны быть уверены, что количества щелочного щелока достаточно, чтобы уравновесить кислотность, иначе мы получим некачественное топливо.

Команда разработчиков медиаплатформ

4. Нагрейте масло до 120 F, затем добавьте расчетное количество смеси метанол/гидроксид. Процессор FuelMeister, который мы использовали, позволяет удобно смешивать метанол и щелочь внутри резервуара, прикрепленного к крышке. Встряхивайте в течение часа, запустив шланг перекачивающей помпы обратно в сосуд. В этот момент масло будет преобразовано в биодизель. Дайте более тяжелому глицерину отстояться в течение нескольких часов.

Группа разработчиков медиаплатформ

5. Сливайте глицерин со дна до тех пор, пока из клапана не начнет выливаться более светлое и жидкое биодизельное топливо. Затем используйте воду, чтобы смыть излишки метанола, щелочи и мыльного остатка из биодизеля. Через несколько часов вода осядет на дно сосуда, откуда ее можно будет слить.

Команда разработчиков мультимедийных платформ

6. Дайте топливу проветриться в течение дня или двух, сняв верхнюю часть, чтобы рассеялись любые помутнения (вызванные небольшим количеством оставшейся воды).

Вы не сможете производить биодизель , если в вашем районе нет пары высококачественных ресторанов. Жирные ложки не нужно применять. Это потому, что чем чище WVO, тем лучше биодизель. Рестораны, которые переваривают пищу, редко меняют масло или готовят много замороженных продуктов, будут использовать масло с высоким содержанием свободных жирных кислот.

Что касается воды, чем меньше, тем лучше. Всего 5 процентов в WVO могут оставить вас с партией мыльной жижи вместо биодизеля в вашем процессоре. Вы не хотите возиться с уборкой, поэтому тщательный подход к выбору сырья окупится в долгосрочной перспективе. Нагрейте пару унций WVO на сковороде. Если он шипит, значит, слишком много воды. Эту воду можно удалить, нагрев масло выше 220 градусов в открытом контейнере, а затем дав ему остыть. Но это потребляет много энергии, и вам придется нянчиться со всем этим бизнесом из-за опасности возгорания. Лучше всего просто найти WVO более высокого качества.

Оживленные рестораны похожи на конвейеры по приготовлению пищи. Они нагревают свое масло в одно и то же время до нужной температуры и жарят примерно одинаковое количество еды каждый день. Они также меняют растительное масло в одно и то же время каждую неделю. Другие места не так осторожны, и их масло дает мне меньше биодизеля более низкого качества на партию. Я получаю почти всю свою WVO из двух местных ресторанов, и у меня никогда не было воды в масле. Переработка биодизеля стала популярной. Раньше рестораны были в восторге, когда я убирал старое масло, не заряжая их. Теперь WVO — это товар, мало чем отличающийся от сырой нефти. Когда обычное дизельное топливо стоит около 2,50 долларов за галлон, я плачу 0,30 доллара за галлон. Когда дизель стоил 4,85 доллара за галлон, я платил 0,60 доллара за галлон.

Процессор на 40 галлонов, который мы здесь использовали, стоит почти три штуки. Мы сэкономили около 1,20 доллара на галлоне по сравнению с текущей ценой на дизельное топливо, если не считать цену процессора в 2995 долларов. Это означает, что нам придется производить 62 или более партий, чтобы окупить инвестиции, или одну партию каждые шесть дней — в течение года. Пара партий может быть забавой, но проводить каждую субботу с жирными руками может стать рутиной. Вам также нужно будет подготовить место для хранения WVO, метанола и биодизеля, которые легко воспламеняются, и место для работы. Не забывайте, что вам также нужно будет утилизировать оставшийся некачественный WVO, изрядное количество глицерина и случайную партию жижи. После переэтерификации остается избыток метанола и щелочи, и производители коммерческого биодизеля извлекают метанол и используют его для следующей партии. У местных властей может быть свое мнение относительно надлежащей законной утилизации глицерина.

Вам все равно придется заливать в бак изрядное количество обычного минерального дизельного топлива вместе с домашним топливом, особенно зимой, когда низкие температуры превращают даже самое качественное биодизельное топливо в желе.

Кроме того, современные дизельные двигатели с непосредственным впрыском плохо работают при концентрациях биоорганических соединений выше 10 процентов.