Niniejszy artykuł przedstawia produkcję estrów olejów roślinnych.

Urządzenie do ich produkcji nazywa się Estyrfikatorem. Schemat procesu przedstawia rysunek 1.

Ilości reagentów nie są sztywnie narzucone, zależą od kilku czynników np. pojemności komory reakcyjnej estryfikatora, pH, gęstości, lepkości oleju, rodzaju katalizatora itp. Proces składa się z następujących etapów:

1. jeżeli surowcem jest olej zanieczyszczony lub przepracowany/zawiera wstępnie zanieczyszczenia stałe, należy go przefiltrować, jest to forma zalecana, gdyż reagent i gliceryna będą zawierać frakcje stałe,

2. zaciąganie oleju (frytury, rzepakowego lub innego) do głównego zbiornika urządzenia,

3. podgrzewanie oleju (48-54^oC o ile jest wymagane, podgrzany olej jest rzadszy i reaguje szybciej),

4. przygotowanie mieszaniny katalitycznej w zbiorniku pomocniczym urządzenia (rozpuszczanie ługu w metanolu),

5. zmieszanie roztworu katalitycznego z olejem w zbiorniku głównym (czas około 1h) podczas reakcji wydziela się ciepło, mieszanina może osiągnąć nawet 70^oC,

6. następuje grawitacyjne oddzielanie gliceryny od metyloestru, reakcja ta w zależności od wielu czynników trwa od 16 do powyzej 24h, im dłużej zostawimy reagenty tym wytrąci się większa ilość gliceryny z roztworu i paliwo będzie miało większą jakość,

7. zlewamy frakcję glicerynową przez dolny zawór upustowy do innego naczynia, może ona posłużyć do produkcji mydła lub innego rodzaju specyfiku kosmetycznego,

8. proces płukania metyloestrów ciepłą wodą, skutkuje usunięciem resztek metanolu, gliceryny, substancji alkalicznych oraz innych powstałych w procesie reakcji.

9. następnie zlewamy metyloestr i przefiltrowujemy go (filtr 1 – 10 mikrometrów) i jesteśmy gotowi do jazdy czy to Ursusem czy Mercedesem z silnikiem diesla.

Przypominam, że w czasie trwania reakcji pomieszczenie powinno być dobrze wentylowane a odczynniki dawkowane i odmierzane w odpowiednim ubraniu ochronnym. Metanol i ług są bardzo niebezpieczne i przy ich stosowaniu należy zachować daleko posuniętą ostrożność! Pojemniki do urządzeń powinny być wytworzone z odpowiednio dobranych materiałów.

Jak wygląda estryfikator? (rys. 2.)

Jak wygląda estryfikator? Zamieszczam zdjęcie dla obeznania się z tematem (rys. 2.)

Opis produkcji biodiesla:

czas reakcji około 1 godziny, w metodzie niskotemperaturowej (około 35^oC i P=atmosferyczne), w metodzie wysokotemperaturowej (240^oC i P=8-10 MPa), następuje proces łączenia oleju roślinnego, zwierzęcego z metanolem (etanolem, butanol), wraz z dodatkiem katalizatora z KOH i NaOH.

Etapy procesu, reakcji:

1. przygotowanie mieszaniny

a) zaciąganie oleju rzepakowego lub innego do głównego zbiornika urządzenia,

b) podgrzewania oleju,

c) przygotowanie mieszaniny katalitycznej w zbiorniku pomocniczym urządzenia,

d) łączenie oleju z mieszaniną katalityczną.

2. grawitacyjne oddzielenie gliceryny od metyloestru. Proces trwa od 16 do 24h i ma wpływ na jakość produktu końcowego (im dłuższy czas sedymentacji tym więcej wydzieli się gliceryny).

3. zlewanie gliceryny, przetłaczanie estrów do zbiorników z/bez filtrowania (min 15 mikrometrów, zalecane 10 mikrometrów)

Pobór mocy estryfikatorów w zależności od modelu i firmy od 20 do 100 [kW/24H] dla jednego reaktora.

Bilans ilościowy podczas procesu estryfikacji, 1 [kg] gotowego estru metylowego wymaga:

surowce:

• 1,010 [kg] oleju rzepakowego,

• 0,115 [kg] alkoholu metylowego,

• 0,023 [kg] katalizatora KOH, NaOH,

produkty uboczne:

• gliceryna 0,08 [kg],