W minionym numerze Wiadomości Rolnicze Polska podniesiona została tematyka użycia oleju roślinnego do zasilania silnika wysokoprężnego. W niniejszym opracowaniu pragnę przedstawić technologię produkcji biopaliwa – popularnie zwanego biodieslem, w wyniku estryfikacji oleju rzepakowego. N
Niemrawo rozwijająca się produkcja tego rodzaju paliwa w wykonaniu dużych zakładów petrochemicznych, daje pole do popisu małym przedsiębiorstwom, inżynierom pracującym w zaciszu” niewielkich biur konstrukcyjnych. Taki stan sprzyja powstawaniu nowatorskich konstrukcji, rozwojowi technologii estryfikacji oleju roślinnego. Sprawia, że linie produkcyjne są dostosowane do potrzeb małych gospodarstw rolnych i zakładów pracy.
Z drugiej jednak strony staje ściana przepisów utrudniających ewentualnym producentom życie. Przykładem rozwoju technologii samodzielnej produkcji biodiesla jest reaktor W400 – BIOPRESS. Przedstawiane urządzenie jest reaktorem katalitycznym do produkcji metyloestru na drodze reestryfikacji oleju roślinnego, w obecności katalizatora alkalicznego. Metyloester wraz z ropopochodnym olejem napędowym stanowi doskonałe paliwo do zasilania silników wysokoprężnych, zwłaszcza ciągników rolniczych oraz samochodów. Ponadto, może służyć również jako olej opałowy. Technologia produkcji realizowana jest metodą porcjową.
Otrzymywany w ten sposób produkt jest biodegradowalny, przez co przyjazny dla środowiska naturalnego. Zawiera 100-krotnie mniej siarki w porównaniu do oleju napędowego. Metyloester jest doskonale mieszalny z konwencjonalnym olejem napędowym. Mieszanie może odbywać się nawet w zbiorniku pojazdu lub maszyny.
Produkcja
W procesie produkcji otrzymujemy dwie frakcje. Pierwsza, to czysty metyloester, który można tankować wprost do zbiornika, bezpośrednio z reaktora. Druga to frakcja glicerynowa.Zbiornik katalizatora zostaje napełniony 440 litrami oleju rzepakowego. Po dodaniu 64 litrów metanolu oraz 7,3 kg wodorotlenku potasu następuje reakcja katalizy. Mieszanina jest podgrzewana w przepływowym podgrzewaczu elektrycznym do temperatury 45 – 500C. Reestryfikacja w reaktorze powinna trwać, przy szybkim wymieszaniu 20-30 minut.
Sedymentacja, czyli rozdział metyloestru i frakcji glicerynowej następuje po minimum 18 godzinach. Może to się odbywać w dodatkowym zbiorniku sedymentacyjnym. Reaktor w tym czasie może przetwarzać następną porcję wsadu. Z jednorazowego wsadu otrzymujemy 400l paliwa oraz około 80 kg frakcji glicerynowej. Gliceryna osadza się na dnie zbiornika i jest widoczna w przezroczystym fragmencie rury spustowej. Ułatwia to sprawne oddzielenie gliceryny od metyloestru.
Na jakość wytwarzanego metyloestru mają niebagatelny wpływ komponenty użyte do procesu produkcji, właściwe ich proporcje i przestrzeganie czasów wykonywania poszczególnych czynności.
Metyloester powinien być cieczą jednorodną bez zmętnień, zawieszonych kropel wody oraz unoszących się w masie cieczy ciał stałych (oględziny należy przeprowadzać w temperaturze 200C). Odczyn metyloestru winien być obojętny. Gęstość (podana w/g normy przedmiotowej PN-EN 14214) musi wynosić 0,87 – 0,89 g/ml.
Budowa
Urządzenie składa się z nieciśnieniowego, spawanego i izolowanego zbiornika – reaktora. Na górze zbiornika zabudowany jest silnik napędzający wewnętrzne mieszadło. Do reaktora doprowadzone są instalacje do transportu wsadu olejowego oraz mieszaniny katalitycznej. Urządzenie wyposażone jest w instalację do opróżniania zbiornika po procesie katalizy, rozdzielenia frakcji glicerynowej od metyloestru. Dla usprawnienia pracy zbiornik wyposażono w przenośny zawór do tankowania – dokładnie taki jak na stacji paliw. Całość osadzona jest na podstawie stalowej.
Cała konstrukcja, a w szczególności jej osprzęt jest polskiej konstrukcji. Pompy zębate to produkty PZL Wrocław, wkład filtra – PZL Sędziszów. Sterowanie odbywa się za pośrednictwem szafy sterującej zabudowanej z boku reaktora. Urządzenie, jego konstrukcja, jak również wykonanie zasługuje na uwagę, nie tylko ze względu na specyfikę zastosowania, ale również ze względu na wzorowe wykonanie. Kultura techniczna konstrukcji jest widoczna na pierwszy rzut oka. To nie przypadek. To wynik pracy inżynierów i pracowników z firmy HYDRAPRESS.
Alan
“
