Рапс, как сырье для производства биодизеля Альтернативные источники энергии

Биотопливо из рапса — Agrodelo

Биодизельное топливо получило большое распространение в большинстве стран Европы. На заправочных станциях по желанию автовладельца биодизель могут залить в бак автомобиля не только в чистом виде, но и как добавку к дизтопливу (5-35 %). В своем коммюнике европейская комиссия предложила странам, которые входят в ЕС к концу 2019 года заменить пятую части нефти, что потребляется транспортным сектором, альтернативными видами горючего. Все страны объединенной Европы с 2009 года будут обязаны не только выпускать, но и потреблять биодизельное топливо.

Примерно 80 % биодизеля, который выпускается Евросоюзом — это биотопливо из рапса. В 2004 году на производство этого экологически чистого вида топлива потрачено около 1/3 всего урожая рапса.

Биотопливо из рапса — преимущества.

1). Значительное увеличения срока службы автомобильного двигателя.

2). Уменьшение выброса СО2. Когда сгорает биодизель, выделяется столько же количества СО2, что и было потреблено растением из атмосферы.

3). Биодизель практически не содержит серы (меньше 0,001 %).

Биотопливо из рапса — это метиловый эфир, который получают из растительных жиров в результате химической реакции и характеризуется свойствами горючего материала. Чтобы получить метиловый эфир к одной массовой единице метанола добавляется семь единиц растительного масла (соотношение 7:1), добавляется малое количество щелочного катализатора.

Рапс подается в маслопресс, в котором масло отделяется от жмыха, его используют в комбикормовой промышленности. После чего, рапсовое масло передается в установку эстерификации. К рапсовому маслу для получения метилового эфира добавляется метанол (7:1), и добавляется немного щелочного катализатора.

В течении 80 минут при температуре 45-50 0 С происходит в реакторе процесс эстерификации. После химической реакции образовывается биотопливо (метиловый эфир), и глицерин — как побочный продукт.

Рапс — ценная и перспективная масличная культура, которая характеризуется высоким содержанием масла — до 45 %. Большое значение в настоящее время имеют сорта рапса, что отличаются более…

Рапс — травянистое растение рода Капуста семейства Крестоцветные. Очень важное масличное растение, существенно выросло к концу 20 века экономическое значение рапса в связи с тем, что его начал…

ЕС может сократить посевы рапса на 70%

Эксперты организации Copa-Cogeca прогнозируют, что посевы рапса в Евросоюзе могут сократиться на 70%, если в Содружестве будут реализованы планы по ограничению производства биотоплива на основ…

Рапс яровой имеет такое самое значение, как рапс озимый. Семена рапса ярового содержат 36-46 % слабо-сохнущего масла (йодное число 101), 21-27 % белка, до 18-19 % углеводов. Масло рапса яровог…

Рапс — довольно широко распространенная масличная культура, что относится к семейству Капустных. Семена рапса содержат большое количество масла — 39-50 %, белка — 17-30 %, клетчатки — 6,5-7,5…

Производство биодизеля в домашних условиях

В последние десятилетия развитые страны мира уделяют все больше внимания замене традиционного дизельного топлива альтернативным, биологическим. Это горючее, называемое биодизелем, получают из масел различных технических (рапс) и естественных (пальма) культур по сравнительно простой технологии. Неудивительно, что разные мастера – умельцы быстро подхватили эту идею и организовали у себя дома небольшое производство биодизеля для личных нужд. Разберемся же, как происходит переработка растительных масел в горючее, и каким образом можно наладить данный процесс в домашних условиях.

Как производится дизельное биотопливо?

Сырьем для этого вида топлива могут служить любые культуры, из которых получают большое количество растительного масла. Чаще всего это рапс и соя, их переработка дает максимальный выход сырья и, соответственно, конечного продукта в виде биодизеля.

В дело идут и животные жиры, являющиеся отходами мясокомбинатов, кожевенных заводов и других предприятий. Также годятся перегоревшие растительные масла из ресторанов и прочих заведений общественного питания.

Следует отметить, что биодизель из масла растительного и животного происхождения производится по относительно простой технологии. Основные этапы технологического процесса выглядят следующим образом:

  • грубая и тонкая очистка сырья (масла) от мельчайших примесей;
  • смешивание масла и метилового спирта с добавлением щелочного катализатора в реакторе. Пропорции сырья и метанола – 9 : 1, катализатором служит гидроксид натрия или калия;
  • нагрев до 60 °С и перемешивание при этой температуре в течении примерно 2 часов. Этап носит название этерификации;
  • полученная субстанция отстаивается в отдельной емкости и расслаивается на 2 вещества – глицериновая фракция и собственно биодизель;
  • вещества разделяются в сепараторе, после чего горючее проходит термическую обработку с целью выпаривания из него воды.
Читайте также:  Двигатель VQ - Самый надежный и неприхотливый AutoZona54

Примечание. Глицериновая фаза – это еще не чистый глицерин, для его выделения субстанцию надо дополнительно переработать. Так что схема полного цикла выглядит куда сложнее:

Технологическое оборудование для производства биодизеля тоже не отличается высокой сложностью и представляет собой несколько емкостей, соединенных между собой трубопроводами, а также насосы – главный и несколько дозирующих. Поскольку на предприятиях все этапы автоматизированы, то реактор и другие резервуары оборудованы датчиками температуры и уровня, а насосами управляет контроллер. Все данные о протекающем процессе выводятся на дисплей оператора.

Производство в домашних условиях

Первая и одна из главных проблем – где взять достаточное количество сырья. Хорошо, если вы фермер и выращиваете рапс либо являетесь владельцем ресторана, где остаются отходы растительных жиров. Если же доступа к источнику недорогого сырья у вас нет, то и делать биодизель своими руками вы не сможете. Покупать масла будет нерентабельно, особенно учитывая проблему вторую – качество топлива.

Чтобы смело использовать в любых автомобилях или отопительных котлах произведенный в домашних условиях биодизель, надо обеспечить качество продукта. Иначе вы столкнетесь с бесконечными ремонтами и очистками ваших двигателей и форсунок котлов. А для этого технология должна быть организована и выверена на высоком, а не кустарном уровне. В свою очередь, это приведет к тем же затратам, чья окупаемость – под вопросом.

С низким качеством биодизеля могут на долгое время примириться старые автомобили и трактора с неприхотливыми двигателями и топливными системами. То же касается отопительных капельных печей и котлов с горелкой Баббингтона, нетребовательных к качеству горючего. На этот случай подойдет простейшая установка для производства биодизеля, при других раскладах технологию придется усложнить. Итак, для сборки установки потребуется:

  • 3 емкости из пластика, 2 из них большие и одна поменьше;
  • 5 шаровых кранов;
  • трубы и фитинги (тройники, колена);
  • электрический ТЭН с терморегулятором;
  • насос.

Чтобы освоить производство биодизеля в домашних условиях, надо установить емкости на металлические подставки горловиной вниз, а сверху проделать закрывающиеся отверстия для заливки компонентов. Можно использовать и металлические бочки или самодельные баки из стальных труб большого диаметра. Внизу каждого сосуда надо приделать штуцер, а к нему прикрутить кран, после чего соединить все элементы между собой трубами, как показано на рисунке:

Средняя емкость будет служить реактором, куда необходимо встроить ТЭН. В другой большой бак заливается масло, а в малый – метиловый спирт. Предварительно к метанолу добавляется каустическая сода, играющая роль катализатора. Открыв краны таким образом, чтобы вещества из вспомогательных емкостей попадали в реактор, включается насос и ТЭН, чей термостат настроен на температуру 60 °С.

В видеоролике ведущий программы Top Gear Джереми Кларксон рассказывает и показывает, как сделать биодизель в домашних условиях :

О плюсах и минусах биодизеля

Основная масса достоинств этого вида горючего относится к снижению выбросов в окружающую среду. Если смотреть на вопрос глобально, то количество углекислого газа, образовавшегося при сгорании топлива, теоретически равняется тому объему, что потребили из воздуха масличные культуры. Можно считать, что выдерживается баланс, но только при сжигании биодизеля в котлах, их КПД довольно высок. А вот эффективность ДВС – всего 60%, там помимо углекислого образуется и угарный газ, загрязняющий атмосферу.

В составе топлива очень мало серы, из-за чего использование биодизеля наносит куда меньший вред окружающей среде. При попадании в воду горючее не загрязняет ее, а постепенно разлагается микроорганизмами. Ну и двигатель на растительной солярке работает лучше, ибо его цетановое число (51) выше, чем нефтяного топлива (42—45). Из минусов стоит отметить:

  • более высокую стоимость по сравнению с традиционным горючим;
  • невозможность длительного хранения, спустя 3 месяца начинается процесс его разложения;
  • большие посевные площади для выращивания сырья.
Читайте также:  Не работает сенсорный экран на смартфоне - 10 способов починить

При производстве своими руками образуются технологические отходы биодизеля в виде глицериновой фазы, которые невозможно переработать в домашних условиях. Да и само топливо, добытое дома, не сравнится по качеству с заводским и может создать много проблем во время эксплуатации ДВС. Поэтому умельцам, занимающимся этим делом, можно посоветовать как можно тщательнее фильтровать масло перед загрузкой в бак, это касается и конечного продукта.

Заключение

Как выяснилось, изготовление биодизеля не такое уж и простое дело, как может показаться. Особенно если ориентироваться на советы, взятые из интернета. Это вовсе не значит, что домашнее производство горючего невозможно, просто оно потребует значительных вложений и усилий.

Биодизельное топливо: как сделать биодизель своими руками в домашних условиях

Главная страница » Биодизельное топливо: как сделать биодизель своими руками в домашних условиях

Жидкое моторное топливо, полученное, к примеру, из растительного масла – реальность вполне очевидная для бытовых условий производства. При этом следует отметить, что биодизель, приготовленный на основе масел, естественно содержащих антиоксидант токоферол, а также витамин «Е» (например, в рапсовом масле), имеет срок годности больший, чем биодизель на основе растительных масел иных видов. В любом случае, стабильность топлива заметно снижается спустя 10 суток. Полная негодность наступает спустя два месяца.

Производство биодизеля из растительного масла

Дизельное топливо допустимо изготовить путём взаимодействия растительного масла (кулинарного жира) и широко распространенных химических компонентов. Полученный в чистом виде продукт – биодизель, подходит к любому дизельному автомобильному мотору. Также допускается применение в смеси с традиционным дизельным топливом. Никаких модификаций при этом не требуется.

Рассмотрим технологию приготовления биодизеля своими руками на основе свежего растительного масла. Однако не исключается также производство биодизеля на основе отработанного растительного масла. Правда, этот процесс выглядит несколько сложнее. Поэтому для начала рассмотрим базовый (простой) вариант.

Ресурсы на изготовление биодизеля

На объём одного литра чистого растительного масла (рапсовое, кукурузное, соевое) потребуется 3,5 грамма гидроксида натрия. Гидроксид натрия (каустическая сода) широко применяется в составе очистительных жидкостей.

Однако нельзя путать это вещество с другим веществом — гипохлоритом кальция, которое также содержится в составе некоторых чистящих средств. Также потребуется 200 миллилитров метанола (метилового спирта).

Химический (токсичный) компонент – метанол, одна из составляющих списка компонентов, необходимых для производства биодизеля своими руками в домашних условиях

Из механического «производственного» оборудования нужен блендер. Оптимальный вариант – аппарат, где есть режим тихого хода. Следует отметить, что приёмной ёмкостью блендера для приготовления биодизеля следует использовать стеклянную, не пластиковую. Метанол, применяемый для изготовления биодизеля, способен вступать в реакцию с пластиком.

Кроме того, потребуются:

  • цифровые весы для точного измерения,
  • стеклянный контейнер на 200 миллилитров (маркированный по уровням),
  • стеклянный (пластиковый) контейнер (1 л) с маркировкой по уровням,
  • открытый стеклянный (пластиковый) сосуд (1,5 литра),
  • очки защитные,
  • перчатки с фартуком.

Меры предосторожности для производства биодизеля

Внимание! Применяемые вещества — гидроксид натрия и метанол, при попадании на кожу приводят к плачевным результатам. Также опасными являются пары этих химических компонентов, учитывая степень токсичности.

Метанол легко и быстро впитывается в организм через кожу, поэтому необходимо исключить попадание вещества на руки. Гидроксид натрия относится к едким химическим компонентам, способен вызвать химический ожог.

Ещё один важный компонент, который требуется под приготовление биодизеля на основе растительного масла – гидроксид натрия или в простой интерпретации – каустическая сода

Отсюда вывод — готовить биодизель своими руками следует в условиях хорошо проветриваемого помещения. Если случайно пролит любой из химических компонентов с попаданием на кожу, нужно немедленно промыть место контакта водой.

Читайте также:  Сварочные работы своими руками фото и видео

Вся посуда, используемая в эесперименте, по умолчанию становится «токсичной», а потому может применяться исключительно для производства биодизеля.

Пошаговое приготовление биологически чистого топлива

Процедура приготовления биодизеля требует температуры окружающей среды не ниже 21ºC. Если температура внутри рабочего помещения ниже указанного значения, существует риск деактивации химической реакции.

Шаг #1: получение метоксида натрия

На первом этапе стеклянная ёмкость блендера заполняется 200 миллилитрами метанола. Установить режим работы блендера на самое низкое значение и неспешно добавить 3,5 грамма гидроксида натрия (щёлочь). В результате этой реакции образуется метоксид натрия, который необходимо использовать сразу после получения.

Подобно гидроксиду натрия, метоксид натрия допустимо хранить, но при условиях полного отсутствия контакта с воздухом и влагой. Для домашних условий такие условия создать достаточно проблематично. Поэтому выход – использование вещества сразу по факту приготовления (то есть выполнение процедуры, описанной шагом #2).

Шаг #2: получение глицерина и биодизеля

Смешивать метанол с гидроксидом натрия до полного растворения гидроксида натрия. По времени этот процесс занимает примерно 2-3 минуты. Полученную смесь залить 1 литром растительного масла. Продолжать смешивать компоненты ещё 20-30 минут по времени на малой скорости работы блендера.

Далее смесь аккуратно перелить в стеклянный контейнер. Обычно при этом можно наблюдать, как жидкость разделяется слоями. Процессом разделения внизу контейнера остаётся глицерин, а на верхнем уровне собирается биодизель.

Шаг #3: Слив готового продукта

Выждать не менее 2-3 часов до момента, пока смесь полностью не разделится по слоям. Затем необходимо сохранить жидкость верхнего слоя, представляющую биологическое дизельное топливо.

Продукт, полученный вторым слоем – глицерин, тоже может пригодиться под какие-то другие проекты. Чтобы аккуратно слить биодизель, удобно применить насос или аналогичную машину для откачки верхнего слоя жидких компонентов.

Использование биологического дизельного топлива на практике

Обычным делом является использование чистого биологически дизельного топлива. Также допустимо подмешивать продукт к стандартному нефтяному дизельному топливу для дизельных двигателей. Есть факторы практического применения, когда определённо рекомендуется смешивать биологический продукт, с продуктом на нефтяной основе.

  1. Для условий работы автомобильного мотора при температуре ниже 10-12ºC, рекомендовано смешивать биологическое дизельное топливо с нефтяным продуктом. Такая смесь в соотношении 50/50 надёжнее работает в холодных погодных условиях.
  2. Практика показывает — чистому биологически дизельному топливу присуща критическая температура 12ºC. При такой температуре топлива возможно засорение топливной магистрали с последующей остановкой мотора автомобиля. Чистый нефтяной продукт имеет критическую температуру минус 24ºC.

Чем ниже температура относительно критической границы биодизеля, тем выше значение процента нефтяного дизельного топлива в соотношении. При температуре выше 12ºC, допустимо без проблем применять чистое биологическое дизельное топливо. Оба типа дизельного топлива возвращаются в нормальное состояние, как только температура превышает критическую границу.

Смешанное топливо, где выдержано соотношение 20% биодизеля и 80% нефтяного продукта, редко, но можно встретить на городских заправках. Этот вид продукта официально называется «Биодизель B20»

Чистое биологическое дизельное топливо разлагает детали на основе натурального каучука. На некоторых автомобилях используются каучуковые шланги. Однако смесь в сочетании 20% биодизеля и 80% нефтяного топлива вполне подходит для таких машин.

Сроки годности и стабильность биодизеля

Независимо от вида, любое топливо имеет срок годности. Этот срок напрямую связан с химическим составом продукта и условиями хранения. Стоит отметить: химическая стабильность биологически чистого дизеля напрямую зависит от вида масла, на основе которого продукт получен.

Продукт на основе масел, естественно содержащих антиоксидант токоферол, а также витамин «Е», остаётся пригодным для использования дольше, чем продукт, полученный на основе прочих видов растительных масел.

По мнению специалистов, стабильность топливного продукта на основе растительных масел заметно снижается через 10 дней. Срок годности истекает через два месяца. Также оказывает влияние на стабильность продукта температура, учитывая насколько критические температуры способны денатурировать топливо.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector