So starten Sie eine Biodieselproduktion: ein vorgefertigter Geschäftsplan

Ein Begriff wie "Biodiesel

", Die Mehrheit versteht rein intuitiv. Aber es gibt oft eine gewisse Verwirrung. Es ist okay, aber es ist immer noch besser, darauf zu verzichten und herauszufinden, was Biodiesel ist.

Ein bisschen Theorie
Bei der Arbeit in den Zylindern wird Benzin oder Dieselkraftstoff verbrannt. Beide sind Produkte der Ölraffination, deren Reserven begrenzt sind. Außerdem entstehen beim Verbrennen dieser Arten von Brennstoffen Substanzen, die für Mensch und Umwelt schädlich sind. Eine der Möglichkeiten, dies zu vermeiden, ist die Verwendung von Biodiesel als Kraftstoff für Motoren. Es ist notwendig zu erklären, was es ist. Tatsache ist, dass die Herstellung von Biodiesel auf der Verwendung von tierischen Fetten und Pflanzenöl als Rohstoffe basiert. Eine einfache Analogie kann gezogen werden: Benzin und Dieselkraftstoff werden aus Öl gewonnen, und Kraftstoff für den Betrieb eines Verbrennungsmotors kann aus Öl oder Fett gewonnen werden.

Eine kleine Klarstellung - verschiedene Substanzen können als Kraftstoff für den Betrieb von Motoren verwendet werden, zum Beispiel der gleiche Alkohol aus Sägemehl, aber in diesem Fall betrachten wir Kraftstoff speziell für Dieselmotoren und den Rohstoff für Biodiesel als diesen Typ Kraftstoff genannt wird, ist Öl oder Restfett.

Wie benutzt man Biokraftstoffe?

Die Verwendung von Fett und Öl als Kraftstoff kann auf folgende Arten erfolgen: ✔ Direkt durch Gießen von Öl in den Tank. Der Nachteil dieses Ansatzes ist seine unvollständige Verbrennung, Vermischung mit dem Schmiermittel und Verschlechterung seiner Schmiereigenschaften sowie das Auftreten von Ablagerungen auf Düsen, Ringen und Kolben aufgrund der erhöhten Viskosität von pflanzlichem Kraftstoff. ✔ Durch Mischen mit Kerosin oder Diesel. ✔ Durch Umwandlung von Pflanzenöl, dessen Quelle Raps, Mais, Sonnenblumen usw. sein kann, und letztendlich Gewinnung von Biodiesel. Die komplexeste davon ist die Ölumwandlungstechnologie, die jedoch so einfach ist, dass sie leicht zu implementieren ist, dank derer Sie Biodiesel zu Hause erhalten können.

Was ist Biodiesel?

Tatsächlich ist Biodiesel eine Mischung von Ethern, hauptsächlich Methylether, als Ergebnis einer chemischen Reaktion. Zu seinen Vorteilen gehören: ✔ Pflanzenherkunft Dank der Möglichkeit, Pflanzen anzubauen, erhalten wir eine erneuerbare Brennstoffquelle; ✔ biologische Sicherheit, Biodiesel ist umweltfreundlich, seine Freisetzung in die Umwelt schadet ihm nicht; ✔ geringere Emissionen von Kohlendioxid und anderen toxischen Substanzen; ✔ unbedeutender Schwefelgehalt in den Abgasen von Motoren mit Biodiesel; ✔ gute Schmiereigenschaften.
Pflanzenöl ist im Wesentlichen eine Mischung von Estern mit Glycerin, die ihm seine Viskosität verleiht. Der Biodiesel-Produktionsprozess basiert auf der Entfernung von Glycerin und dessen Ersatz durch Alkohol. Es ist anzumerken, dass der Nachteil eines solchen Kraftstoffs die Notwendigkeit ist, ihn auf niedrige Temperaturen zu erhitzen oder ein Gemisch aus Biodiesel und herkömmlichem Dieselkraftstoff zu verwenden.

Ausrüstung zur Herstellung von Biodiesel

Auf dem russischen Markt gibt es eine Vielzahl von Vorschlägen für den Verkauf von Biodieselproduktionsanlagen von in- und ausländischen Herstellern. Die Ausstattung unterscheidet sich je nach Ausgangsmaterial und geplanten Produktionsmengen. Betrachten Sie eine Reihe von in Russland hergestellten Geräten zur Herstellung von Methylester (Biodiesel) aus Pflanzenölen.

Die Fläche der betriebsbereiten Anlage beträgt ca. 15 m². m.Dieser Bereich enthält nicht den für Container reservierten Platz, da deren Anzahl von den Anforderungen eines bestimmten Unternehmens abhängt. Die Biodieselanlage ist kompakt und mobil, kann in einen Container (20 Fuß) gestellt und transportiert werden. Die Leistung der Ausrüstung hängt vom ausgewählten Rohmaterial ab, daher kann sie ungefähr angegeben werden: 2 Kubikmeter. m. in 1 Stunde Gerätebetrieb.

Für 1 Kubikmeter m Biokraftstoff, 1 Tonne Öl wird verbraucht, 110 Liter. Methanol und 10 kg. Ätznatron. In der Methylether-Produktionseinheit befinden sich keine Druckbehälter, daher ist für den Betrieb keine besondere Genehmigung erforderlich. Die Standardausrüstung umfasst:

• einen Mischreaktor zur Herstellung von Biokraftstoffen;
• Satz von Verbindungen;
• Absperrventile;
• Schaltschrank;
• Pumps;
• Container.

Optionale Ausrüstung:

• Behälter für Rohstoffe und Fertigprodukte;
• Dieselgenerator mit autonomer Stromversorgung (läuft mit eigenem Biokraftstoff);
• Filter zum Reinigen von Ölen von Verunreinigungen (falls erforderlich, solche Reinigung);
• Ausrüstung für die Raffinierung von Pflanzenöl.

Video: Automatische Module zur Herstellung von Biodiesel

Produktionstechnologie

Die Biodiesel-Produktionstechnologie ist recht einfach. Es wird normalerweise aus verschiedenen Arten von Pflanzenöl hergestellt. Hierfür können Raps, Sojabohnen, Mais usw. verwendet werden, wobei die allgemeine Liste der zur Gewinnung von Rohstoffen geeigneten Substanzen von großer Bedeutung ist. Ölreste aus dem Kochen eignen sich auch für die Biodieselherstellung. Ein Diagramm eines ähnlichen Prozesses ist in der folgenden Abbildung zu sehen.

Da wir Kraftstoff pflanzlichen Ursprungs in Betracht ziehen, sollte die Technologie seiner Herstellung den Prozess des Anbaus des Rohstoffs abdecken. Das dafür am besten geeignete gilt als Raps, da es weniger Produktionskosten erfordert. Obwohl jetzt große Aussichten für Biodiesel aus Algen bestehen. Gleichzeitig wird Land nicht für den Anbau von Pflanzen als Brennstoff genutzt, und die Kosten für Biodiesel werden niedriger sein als in anderen Fällen. Also gehen die Samen (Raps, Sojabohnen, Sonnenblumen usw.) nach der Qualitätskontrolle in die Kanne. Das nach der Ölförderung verbleibende Mehl kann von der Futtermittelindustrie verwendet werden, und das resultierende Öl, wie es von der Technologie bereitgestellt wird, wird weiterverarbeitet. Es wird Veresterung genannt, und danach sollten Methylester in Biodiesel mehr als sechsundneunzig Prozent enthalten. Die Technologie selbst ist einfach und ermöglicht es, die Produktion von Biodiesel zu Hause zu organisieren. Dem Öl wird Methanol (9: 1) zugesetzt und eine kleine Menge Alkali als Katalysator verwendet. Methanol kann aus Sägemehl gewonnen werden, und es ist auch erlaubt, stattdessen Isopropylalkohol oder Ethanol zu verwenden. Das Veresterungsverfahren findet bei erhöhten Temperaturen statt und dauert bis zu mehreren Stunden. Nach dem Ende der Reaktion wird im Behälter eine Flüssigkeitsschichtung beobachtet - oben Biodiesel, unten Glycerin. Glycerin wird entfernt (von unten abgelassen) und kann in einigen anderen Prozessen als Rohmaterial verwendet werden. Der resultierende Biodiesel muss gereinigt werden, manchmal ist Verdampfung, Absetzen und anschließende Filtration völlig ausreichend. Der industrielle Produktionsprozess wird im Video detaillierter dargestellt.

Wie wird Biokraftstoffdiesel hergestellt?

Der Rohstoff für diese Art von Kraftstoff kann jede Kultur sein, aus der eine große Menge Pflanzenöl gewonnen wird. Meist handelt es sich dabei um Raps und Sojabohnen, deren Verarbeitung die maximale Ausbeute an Rohstoffen und dementsprechend das Endprodukt in Form von Biodiesel ergibt.

Es werden auch tierische Fette verwendet, bei denen es sich um Abfälle aus Fleischverarbeitungsbetrieben, Gerbereien und anderen Unternehmen handelt. Gebrannt sind auch verbrannte Pflanzenöle aus Restaurants und anderen Gastronomiebetrieben.

Es ist zu beachten, dass Biodiesel aus pflanzlichen und tierischen Ölen mit einer relativ einfachen Technologie hergestellt wird. Die Hauptphasen des technologischen Prozesses sind wie folgt:

• grobe und feine Reinigung der Rohstoffe (Öl) von kleinsten Verunreinigungen;
• Mischen von Öl und Methylalkohol unter Zusatz eines alkalischen Katalysators im Reaktor. Die Anteile an Rohstoffen und Methanol betragen 9: 1, der Katalysator ist Natrium- oder Kaliumhydroxid;
• Erhitzen auf 60 ° C und Rühren bei dieser Temperatur für ca. 2 Stunden. Die Stufe heißt Veresterung;
• Die resultierende Substanz wird in einem separaten Behälter abgesetzt und in zwei Substanzen geschichtet - eine Glycerinfraktion und Biodiesel selbst;
• Die Substanzen werden in einem Abscheider getrennt, wonach der Kraftstoff einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um Wasser daraus zu verdampfen.

Die technologische Ausrüstung für die Herstellung von Biodiesel ist ebenfalls nicht sehr komplex und besteht aus mehreren durch Rohrleitungen verbundenen Tanks sowie Pumpen - der Hauptpumpe und mehreren Dosierpumpen. Da in den Unternehmen alle Stufen automatisiert sind, sind der Reaktor und andere Tanks mit Temperatur- und Füllstandsensoren ausgestattet und die Pumpen werden von der Steuerung gesteuert. Alle Daten zum laufenden Prozess werden auf dem Bedienerdisplay angezeigt.

Biodiesel zu Hause

Wie aus der vorliegenden Beschreibung hervorgeht, ist die Produktionstechnologie recht einfach und ermöglicht es Ihnen, Biodiesel mit Ihren eigenen Händen herzustellen, bis Sie zu Hause Kraftstoff erhalten können, und manchmal nicht nur für Ihre eigenen Bedürfnisse. Die Gründe, warum Sie solche Arbeiten übernehmen können, können für jeden unterschiedlich sein, aber ohne sie zu berühren, ist es erwähnenswert, dass der Verbrauch von Biodiesel weltweit nur wächst. Wenn Biodiesel zu Hause mit eigenen Händen hergestellt wird, ist das Hauptproblem nicht die Frage seiner Herstellung, sondern die Qualitätssicherung des fertigen Produkts. Die Rohstofflieferanten können Catering-Betriebe sein, die über eine ausreichende Menge an Altöl verfügen und zu einem erschwinglichen Preis gekauft werden können. Der Anbau von Raps lohnt sich, wenn Biodiesel in großen Mengen konsumiert wird, zum Beispiel zum Verkauf nebenbei oder mit einer großen Flotte von Geräten. Bei der Organisation der Produktion zu Hause sind die dringendsten Probleme: ✔ Schlechte Ausgabe, d. H. Nicht mehr als dreiundneunzig Prozent des Endprodukts werden aus den Ausgangsrohstoffen gewonnen. Dies kann an den Merkmalen der zu Hause verwendeten Installation oder an den Umesterungsmodi liegen. ✔ Schlechte Filtration. Ein solches Verfahren ist ziemlich kompliziert, und um zu Hause qualitativ hochwertigen Biodiesel zu erhalten, sollte ihm besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Hierzu werden spezielle Technologien oder Adsorbentien eingesetzt. Direkt mit der Installation zur Herstellung eines solchen Kraftstoffs ist im Video zu finden. Es stehen weitere Optionen für industrielle Biodieselanlagen zur Verfügung.

Wie erstelle ich ein Recycling-Landwirtschaftsmodul?

Um ein System zur Verarbeitung von Abfällen zu Biokraftstoff herzustellen, müssen Sie zumindest das Funktionsprinzip solcher Geräte kennen und eine Vorstellung von der Schaltung haben.

Diagramm einer Bioreaktoreinheit: 1 - Bioreaktor; 2 - Rührer; 3 - Heizung; 4 - Pumpe; 5 - Filterelement; 6 - Gaskompressor; 7 - Gasbehälter; 8 - eine Sammlung von Gülle; 9 - die Produktion von Düngemitteln (Schlamm); 10 - Heizungsbedienfeld

Betrachten wir beides, aber es sollte beachtet werden: Der Bau einer vollwertigen Installation ist ein ziemlich mühsames und kostspieliges Geschäft. Zu Hause ist es in der Regel möglich, nur etwas Ähnliches wie Verarbeitungsstationen zu tun. Einige Versuche waren jedoch erfolgreich.

Das Funktionsprinzip der biologischen Anlage

Die Biokraftstoffproduktionstechnologie unterstützt normalerweise den folgenden Systemansatz:

1. Der Bioreaktor (Tank) ist mit Gülle beladen.
2. Für eine bestimmte Zeit findet der Fermentationsprozess im Reaktor statt.
3. Es entsteht eine gasförmige Umgebung.
4. Die Gase werden aus dem Reaktor entfernt.
5. Das Gasgemisch wird gereinigt und zur Verwendung als Brennstoff geschickt.

Die Zusammensetzung des am Auslass erhaltenen Gasgemisches ist durch eine ausreichend hohe Sättigung mit verschiedenen Substanzen gekennzeichnet. Methan (60%), Kohlendioxid (35%) und andere Substanzen, einschließlich Schwefelwasserstoff (5%), sind in dem Prozentsatz am häufigsten vorhanden.

So sieht das Gasverteilungsdiagramm des Gemisches aus: 1 - Methangehalt ca. 63-65%; 2 - der Kohlendioxidgehalt beträgt etwa 30-33%; 3 - der Schwefelwasserstoffgehalt beträgt etwa 2%; 4 - der Gehalt an Ammoniak beträgt etwa 1%; 5 - Wasserstoffgehalt ca. 1%

Für den effektiven Betrieb einer Gaserzeugungsstation zur Eigenproduktion sind erhebliche Abfallreserven der Vertreter der Tierwelt erforderlich.

Daher sollte bei der Lösung des Problems der Gewinnung von Biokraftstoff unter häuslichen Bedingungen (Land) zunächst auf die Verfügbarkeit von Rohstoffquellen für die Verarbeitungsanlage geachtet werden.

Mit eigenen Händen einen Bioreaktor bauen

Nachdem Sie sich für die Rohstoffquellen entschieden haben, müssen Sie sich für den Standort für die Platzierung des Heim- (oder Land-) Bioreaktors entscheiden. Der Reaktor selbst ist ein verschlossenes Gefäß, das ausreichend stark ist und ein Volumen aufweist, das auf der täglichen Aufnahme von Güllerohstoffen zur Verarbeitung basiert (als Referenz: Um 100 m3 eines Gasgemisches zu erhalten, wird ungefähr 1 Tonne Gülle benötigt).

Tabelle des Verhältnisses der Art der Gülle und der Menge des erzeugten Biogases

Eine Tabelle, die die Effizienz einer bestimmten Art von biologischem Abfall in Bezug auf das produzierte Gasvolumen zeigt. Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist Schweinegülle, die die größte Menge an Biokraftstoff produzieren kann, die effizienteste.

Ein solcher Behälter muss auf einem soliden Fundament installiert werden, das mit Absperrventilen und anderen technischen Eigenschaften gemäß dem klassischen Schema ausgestattet ist. Es ist ratsam, den oberen Teil des Gefäßes mit Schraubverschlüssen und einer Dichtung abnehmbar zu machen.

Um die Kontinuität des Kreislaufs zu gewährleisten, muss der Lagertank mit einem künstlichen Heizmodul ausgestattet sein. Wenn im Sommer die Effizienz der Güllefermentation und die Geschwindigkeit der Gasbildung vollständig durch die äußeren Temperaturbedingungen gewährleistet sind, ändert sich im Winter die Situation.

Für den Winterbetrieb des Bioreaktors ist eine künstliche Erwärmung erforderlich, da die Aktivität der Fermentationsbakterien bereits bei 4 bis 10 ° C über Null eingestellt ist. Dementsprechend muss der Behälter eine hochwertige Wärmeisolierung aufweisen. Hierfür eignet sich die klassische Methode der Isolierung mit Mineralwolle.

Ein anschauliches Beispiel für die Isolierung eines Bioreaktors für den Winterbetrieb. Hier wurde Mineralwolle als Isoliermaterial verwendet. Die oberste Schicht Watte ist mit Folienmaterial bedeckt

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Heizung zu organisieren. Zum Beispiel die Verwendung von elektrischen Heizgeräten oder eines Heizsystems auf Wasserbasis (Wassermantel).

Die Leistung des Heizkreislaufs sollte auf der Grundlage der optimalen Temperaturnorm im Reaktor von 25 bis 40 ° C berechnet werden, die für einen effektiven Fermentationsprozess mit Biomasse erforderlich ist.

Neben Heizgeräten beeinflusst der Grad der Stagnation die Fermentationsaktivität von Biomasse. Tatsächlich muss der Rohmist im Tank ständig in Bewegung sein. Die Bewegung von Biomasse verbessert den Fermentationsprozess und verkürzt die Zeit für die Gewinnung der Gaskomponente.

Option für eine Sommeranlage zur Gülleverarbeitung und Biokraftstoffproduktion. In diesem Fall erfolgt die Erwärmung in Form eines Betonwasserbades, in das das Reaktorgefäß eingetaucht ist.Diese Anlage kann jedoch im Winter nicht betrieben werden.

Das Problem der Organisation der Bewegung wird gelöst, indem ein spezieller mechanischer Rührer in das Design des Bioreaktors eingeführt wird. Die Welle dieser Vorrichtung ist mit der Welle eines Motors mit niedriger Drehzahl verbunden, der die Rotationswirkung ausführt. Das Ein- und Ausschalten des Mischvorgangs kann manuell oder automatisch erfolgen.

Wir haben einen weiteren Artikel auf unserer Website, der Anweisungen zur Installation einer Biogasanlage für die Bedürfnisse eines Privathauses enthält.

Produktionsprozess von Biogas und Düngemitteln

Das Design des Biokraftstoffproduktionssystems zu Hause sieht technologisch vor, dass das Schiff mit etwa 1/3 der Kapazität mit Gülle beladen wird. Zum Laden von Gülle wird eine Ladeklappe mit einer hermetisch schließenden Tür hergestellt. Der verbleibende freie obere Bereich des Bioreaktors wird zur Ansammlung von emittierten Gasen verwendet.

Selbst gemachter Miniatur-Bioreaktor basierend auf einem herkömmlichen 200-Liter-Fass. Um den geringen Bedarf an Biokraftstoffen zu decken, eignet es sich grundsätzlich gut für den Einsatz in privaten Haushalten. Dies ist genau das Design, das tatsächlich zu Hause für die Herstellung von Biokraftstoffen hergestellt werden kann.

Die Auslässe müssen auf der oberen und unteren Ebene des Gefäßes erfolgen. Oben befindet sich ein Gasauslass, unten ein Auslass zum Ablassen von verarbeitetem Mist (Düngemitteln). Außerdem ist es im Bereich des oberen Bereichs des Gefäßes ratsam, ein Sichtfenster anzubringen, um den Prozess zu überwachen.

Das Abzweigrohr für den Auslass des Gasgemisches ist durch ein abgedichtetes Rohr mit einer Vorrichtung verbunden, die gleichzeitig die Funktionen eines Abscheiders und einer Wasserdichtung erfüllt. Für die Kommunikation wird ein Rohr (Metall oder Polyethylen) mit kleinem Durchmesser (25-32 mm) verwendet.

Der Abscheider selbst ist ein mit Wasser gefülltes Gefäß mit relativ geringem Fassungsvermögen. Durch die Wassersäule strömendes Gas wird gereinigt, in einen Gastank abgelassen und dann den Verbrauchern zugeführt.

Ein Beispiel für eine zweistufige Abscheidervorrichtung - eine Hydraulikdichtung zur Zufuhr eines Gasgemisches aus einem Bioreaktor. Mit dieser Filtrationsoption erhalten Sie ein hochwertiges gereinigtes Produkt.

Es ist ratsam, das untere Abzweigrohr am Reaktor (für den Auslass von verbrauchtem Mist - Schlamm) so groß wie möglich zu machen. Absperrventile (Absperrschieber) sind daran angeschlossen und es wird ein Abzweig zum Tank zum Sammeln von Schlamm hergestellt. Die verbrauchte Masse auf dem Hof ​​kann erfolgreich als Dünger verwendet werden.

Detaillierte Informationen zur Bestimmung des erforderlichen Kapazitätsvolumens sowie zur Berechnung des Wirkungsgrads des Bioreaktors und der Machbarkeit der Verwendung von Biogas haben wir im nächsten Artikel behandelt.

Perspektiven

Wie bereits erwähnt, wächst die Produktion eines solchen Kraftstoffs nur. Und obwohl Pflanzenöl als Rohstoff dafür dient, wird es an verschiedenen Orten aus verschiedenen Kulturen gewonnen. In Europa - Raps, in Indonesien - Palmöl, in Amerika - Sojabohnen usw. Am vielversprechendsten ist jedoch die Herstellung von Biodiesel aus Algen. Für ihren Anbau können sowohl separate Teiche und spezielle Bioreaktoren als auch Abschnitte der Seeküste verwendet werden. Darüber hinaus erhöht dies nicht nur die Kraftstoffproduktion, sondern gibt auch Land für den Anbau von Nahrungsmitteln frei. Obwohl Biodiesel eher aus Pflanzenöl als aus Sägemehl hergestellt wird, ist es ein ausgezeichneter Ersatz für herkömmlichen Dieselkraftstoff. Besonders bei begrenzten Ölreserven. Und außerdem kann eine solche Würde wie die Möglichkeit einer Produktion zu Hause nicht ausgeschlossen werden. Trotz der Tatsache, dass es sich in der industriellen Produktion als teurer als Diesel herausstellt, ist es dennoch ein ausgezeichneter alternativer Kraftstoff für Dieselmotoren.

Das chemische Verfahren zur Herstellung von Biodiesel

Um Biodiesel zu erhalten, werden alle Arten von Pflanzenölen verwendet - Sonnenblumen, Raps, Leinsamen usw. Gleichzeitig weist Biodiesel, der aus verschiedenen Ölen gewonnen wird, einige Unterschiede auf.Zum Beispiel hat Palm-Biodiesel den höchsten Heizwert, aber auch die höchste Filtrierbarkeit und Erstarrungstemperatur. Raps-Biodiesel ist dem Palmen-Biodiesel in Bezug auf den Kaloriengehalt etwas unterlegen, verträgt jedoch Kälte besser und eignet sich daher am besten für europäische Länder und Russland. Chemisch gesehen ist Biodiesel Methylether, ein Produkt der Veresterungsreaktion von Pflanzenöl bei einer Temperatur von etwa 50 ° C in Gegenwart eines Katalysators. Der Prozess selbst ist im Prinzip recht einfach. Es ist notwendig, die Viskosität des Pflanzenöls zu verringern, was auf verschiedene Arten erreicht werden kann. Jedes Pflanzenöl ist eine Mischung von Triglyceriden, d. H. Estern, die mit einem Glycerinmolekül mit einem dreiwertigen Alkohol kombiniert sind (C3H8O3
). Es ist Glycerin, das dem Pflanzenöl die Viskosität und Dichte verleiht. Die Herausforderung bei der Herstellung von Biodiesel besteht darin, Glycerin durch Ersetzen durch Alkohol zu entfernen. Dieser Vorgang wird aufgerufen
Umesterung
... Die allgemeine Reaktion sieht folgendermaßen aus:
CH2OC = OR1 | CHOC = OR2 + 3 CH3OH> (CH2OH) 2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC = O-R3 | CH2COOR3 |
Triglyceride + Methanol> Glycerin + Ether, MA "Navigator" Technologien und Geräte zur Herstellung von Biodiesel 10 Wobei R1, R2, R3: Alkylgruppen. Durch die Verwendung von Methanol entsteht durch die Verwendung von Ethanol, Ethylether, Methylether. Aus einer Tonne Pflanzenöl und 111 kg Alkohol (in Gegenwart von 12 kg Katalysator) werden ungefähr 970 kg (1100 l) Biodiesel und 153 kg primäres Glycerin erhalten. Als Alkali wird Kaliumhydroxid KOH oder Natriumhydroxid-NaOH genommen. Für Anfänger wird die Verwendung von NaOH empfohlen.

Vorteile von Biodiesel

Der Hauptvorteil von Biodiesel
- Das heißt, es wird aus Ressourcen hergestellt, die schnell wiederhergestellt werden (Ölreserven zum Beispiel sind praktisch unersetzlich). Zum Beispiel ist dieses Thema sehr relevant für Kollektivbetriebe, die sich mit Ölverarbeitung beschäftigen. Jeder hat einen wunden Punkt, wo er zu Beginn der Saison Dieselkraftstoff bekommen kann. Die Antwort ist einfach: Stellen Sie Biodiesel aus Ihren eigenen Rohstoffen her und verbrauchen Sie völlig autonom Kraftstoff.
Pflanzenherkunft
... Wir betonen, dass Biodiesel keinen Benzolgeruch hat und aus Ölen hergestellt wird, deren Rohstoff Pflanzen sind, die die strukturelle und chemische Zusammensetzung von Böden in Fruchtfolgesystemen verbessern. Die Rohstoffe für die Herstellung von Biodiesel können verschiedene pflanzliche Öle sein: Sonnenblume, Raps, Sojabohne, Erdnuss, Palme, Baumwollsamen, Leinsamen, Kokosnuss, Mais, Senf, Rizinus, Hanf, Sesam, Altöle (zum Beispiel beim Kochen verwendet) ) und tierische Fette.
Ökologie
... Die Stärke von Biodiesel besteht auch darin, dass es bei der Verbrennung viel weniger schädliche Gase in die Atmosphäre abgibt (Biodiesel enthält im Vergleich zu seinem Mineralanalogon fast keinen Schwefel (biologische Unbedenklichkeit. Im Vergleich zu Mineralöl, von dem 1 Liter kontaminationsfähig ist) 1 Million Liter Trinkwasser führen zum Tod der Wasserflora und -fauna, Biodiesel, wie Experimente zeigen, wenn es ins Wasser gelangt, schadet es weder Pflanzen noch Tieren. Außerdem wird es fast vollständig biologisch abgebaut: im Boden oder im Wasser Mikroorganismen verarbeiten 99% des Biodiesels pro Monat, was es uns ermöglicht, über die Minimierung der Verschmutzung von Flüssen und Seen zu sprechen, wenn der Wassertransport auf alternative Kraftstoffe umgestellt wird.
Weniger CO2-Emissionen
... Beim Verbrennen von Biodiesel wird genau die gleiche Menge Kohlendioxid freigesetzt, die die Pflanze, die der ursprüngliche Rohstoff für die Ölförderung ist, während ihrer gesamten Lebensdauer aus der Atmosphäre verbraucht hat. Es ist jedoch zu beachten, dass es falsch wäre, Biodiesel als umweltfreundlichen Kraftstoff zu bezeichnen. Es gibt weniger Kohlendioxid an die Atmosphäre ab als herkömmlicher Dieselkraftstoff, ist jedoch nicht emissionsfrei.
Gute Schmiereigenschaften
... Es ist bekannt, dass mineralischer Dieselkraftstoff, wenn Schwefelverbindungen entfernt werden, seine Schmierfähigkeit verliert. Biodiesel zeichnet sich trotz deutlich geringerem Schwefelgehalt durch gute Schmiereigenschaften aus. Dies liegt an seiner chemischen Zusammensetzung und seinem Sauerstoffgehalt. Zum Beispiel schaffte es ein Lkw aus Deutschland in das Guinness-Buch der Rekorde, nachdem er mit seinem Originalmotor mehr als 1,25 Millionen Kilometer mit Biodiesel gefahren war.
Erhöhte Motorlebensdauer
... Wenn der Motor mit Biodiesel läuft, werden seine beweglichen Teile gleichzeitig geschmiert, wodurch, wie Tests zeigen, die Lebensdauer des Motors selbst und der Kraftstoffpumpe um durchschnittlich 60% erhöht wird. Es ist wichtig zu beachten, dass der Motor nicht aktualisiert werden muss.
Hoher Flammpunkt
... Ein weiterer technischer Indikator, der für Organisationen von Interesse ist, die Kraft- und Schmierstoffe lagern und transportieren: der Flammpunkt. Für Biodiesel liegt sein Wert über 150 ° C, was es uns ermöglicht, Biokraftstoff als relativ sichere Substanz zu bezeichnen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass es fahrlässig behandelt werden kann.

DIY-Biokraftstoffe: Biokraftstoffproduktion, Vor- und Nachteile der Eigenproduktion

Interessiert an Informationen darüber, wie man Biokraftstoffe mit eigenen Händen herstellt und wie viel ist möglich? Lesen Sie dann weiter unten, was Biokraftstoffe sind, aus welchen Rohstoffen sie gewonnen werden können und welche Technologien dafür verwendet werden.

Das Problem, Ihren persönlichen Haushalt mit den für sein Funktionieren erforderlichen Energieressourcen zu versorgen, ist ein Problem, das bis zu dem einen oder anderen Grad vor jedem Eigentümer auftritt. Oft liegen Schwierigkeiten sogar darin, dass es unmöglich ist, die entsprechenden Mitteilungen zu bringen, beispielsweise wenn im Wohngebiet keine Gasverteilungsnetze vorhanden sind. Wenn wir jedoch alles in einem Komplex betrachten, sind die Hauptprobleme hohe Zölle für Energieträger, die häufig die Rentabilität der Haushaltswirtschaft in Frage stellen. Leider wirkt sich auch der Preisverfall für die wichtigsten Energiequellen auf dem Weltmarkt in keiner Weise auf den Endverbraucher aus - die Tarife bleiben auf dem gleichen Niveau und steigen sogar tendenziell an.

DIY Biokraftstoff

Natürlich denken in einer solchen Situation immer mehr Eigentümer über die Möglichkeiten des Einsatzes alternativer Energiequellen nach. Insbesondere wird derzeit viel über Biokraftstoffe gesprochen - kalorienreiche Energieträger (flüssig, fest oder gasförmig), die durch die Verarbeitung von Rohstoffen gewonnen werden und oft buchstäblich "unter den Füßen liegen". Insbesondere interessieren sich viele für die Frage, wie realistisch es ist, einen solchen Biokraftstoff in einer kleinen Privatwirtschaft mit eigenen Händen herzustellen.

Es gibt viele Meinungen zu diesem Thema, bis zu dem Punkt, dass es buchstäblich "ein Paar Kleinigkeiten" ist, eine solche Miniproduktion zu etablieren. Können Sie solche optimistischen Zusicherungen glauben? Höchstwahrscheinlich nicht - jeder Biokraftstoff erfordert spezielle, oft sehr teure Geräte, die erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten sowie eine ständige Rohstoffquelle. Lassen Sie uns genauer verstehen ...

Was ist Biokraftstoff und woher kommt er?

Fast alle auf dem Planeten produzierten Energieressourcen sind das Produkt langjähriger natürlicher Verarbeitung organischer Stoffe. Komplexe biochemische Prozesse, die in den Schichten veralteter Pflanzen und in den Überresten von Tieren unter dem Einfluss äußerer Faktoren (Temperatur, Druck) im Laufe der Zeit abliefen, führten zur Bildung von Kohlevorkommen, ölhaltigen Schichten, zur Akkumulation von brennbare Gase im Boden. Es sind diese natürlichen Ressourcen, die bis heute die Hauptenergiequellen des Menschen sind.

Die Energiegewinnung erfolgt häufig unter extremsten Bedingungen

Das Problem ist, dass all diese Ressourcen nicht unbegrenzt sind und ihre Menge von Jahr zu Jahr abnimmt. Sie erholen sich praktisch nicht (dies dauert viele Millionen Jahre). Alle von ihnen liegen in der überwiegenden Mehrheit in großen Tiefen, oft an schwer erreichbaren Orten (in den arktischen Regionen oder in den Meeresschelfs). Ihre Gewinnung erfordert den Einsatz komplexer Technologien und darüber hinaus den Transport Probleme sind auch ziemlich schwierig.

Mit einem Wort, solche Probleme werden offensichtlich nur mit der Zeit zunehmen, und die Menschheit hat keine andere Wahl, als die Möglichkeiten alternativer Energiequellen in Betracht zu ziehen. Bioenergie gilt derzeit als eines der vielversprechendsten Gebiete.

In der Tat ändern sich die Gesetze der Biochemie nicht. Organische Materie ist ein nachwachsender Rohstoff. Warum also nicht in kurzer Zeit künstlich die Prozesse zur Gewinnung von Energieträgern durchführen? Darüber hinaus können Sie als Rohstoffe nicht nur speziell angebaute Pflanzen, sondern auch eine Vielzahl von biologischen und technologischen Abfällen verwenden, um das Problem ihrer Entsorgung zu lösen.

Rohstoffe für die Herstellung von Biokraftstoffen liegen oft buchstäblich unter den Füßen.

Die folgende Tabelle zeigt schematisch die Hauptrichtungen bei der Herstellung und der damit verbundenen Verwendung von Biokraftstoff. Es muss gesagt werden, dass solche Ansätze sowohl in großem Maßstab als auch in eher isolierten, autonomen Systemen angewendet werden können, beispielsweise in mittleren oder kleinen landwirtschaftlichen Komplexen.

Einige Länder mit einer entwickelten agrotechnischen Infrastruktur erhöhen die Produktion von Biokraftstoffen in den Rang globaler nationaler Programme. Ein bemerkenswertes Beispiel ist Brasilien, wo die Einführung von Technologien zur Herstellung alternativer Kraftstoffe sprunghaft voranschreitet und dieses Land wahrscheinlich bald den Titel eines der größten Anbieter solcher Energieträger beanspruchen kann.

In Brasilien und vielen anderen Ländern sind Biokraftstoffspender nicht mehr überraschend.

Kehren wir jedoch in unsere "Heimatländer" zurück. Unter unseren Bedingungen ist es auch durchaus möglich, nahezu jede Art von biologischem Kraftstoff zu produzieren, entweder mit Rohstoffen, die speziell für diese Zwecke angebaut wurden, oder mit Technologien zur Verarbeitung von Abfällen aus der Landwirtschaft, der Lebensmittelproduktion, dem Holzeinschlag oder der Holzverarbeitung. Insbesondere können wir den Prozess der Herstellung von flüssigem Biokraftstoff (Biodiesel) und festem (Kraftstoffpellets) betrachten.

Preise für Brennstoffblöcke und Biokraftstoffe für Biokamine

Kraftstoffblöcke und Biokraftstoffe für Biokamine

Biodieselproduktion

Die Vorteile von Biodiesel und die Grundlagen seiner Herstellung

Ist es möglich, Dieselkraftstoff - Dieselkraftstoff, ein Produkt, das durch Rektifikation, dh direkte Destillation von Öl, gewonnen wird - aus pflanzlichen Rohstoffen zu gewinnen? Es stellt sich heraus, dass die molekulare Struktur von pflanzlichen und tierischen Ölen dem klassischen Dieselkraftstoff sehr ähnlich ist.

Dies sind in der Tat die gleichen "langen" Kohlenwasserstoffmoleküle, jedoch nicht in einem freien linearen Zustand, sondern durch ein transversales Gerüst aus Fettsäuren - Glycerin - zu "Triaden" verbunden. Dies bedeutet, dass Sie das Öl von Glycerin reinigen müssen, um genau die brennbare Energiekomponente aus dem Öl zu extrahieren. Daraus besteht der technologische Prozess zur Herstellung von Biodiesel.

Biodiesel aus verschiedenen Ölsorten

Als Ergebnis sollten Sie eine gelbe Flüssigkeit (mit einer möglichen Farbsorte) erhalten, die nicht den spezifischen Geruch aufweist, der für den üblichen Dieselkraftstoff charakteristisch ist. Dies ist jedoch ein fertiger Kraftstoff, der sowohl in seiner reinen Form als auch als Zusatz zu "klassischem" Dieselkraftstoff verwendet werden kann. Interessanterweise müssen herkömmliche Dieselmotoren auch beim Umstieg auf reinen Biodiesel nicht modifiziert werden.

(Aufgrund der hohen Gefrierpunkttemperatur wird Biodiesel meistens in einer Mischung mit gewöhnlichem Dieselkraftstoff verwendet, und der resultierende Kraftstoff wird normalerweise durch den Buchstaben "B" mit einer Zahl angegeben, die den Prozentsatz der biologischen Komponente des Kraftstoffs angibt aus dem Gesamtvolumen. Zum Beispiel der häufigste Kraftstoff "B20" - 20% Biodiesel und 80% Dieselkraftstoff).

Gleichzeitig unterscheidet sich ein solcher Biokraftstoff, obwohl er mit seinem Heizwert Schritt hält, in vielerlei Hinsicht von einem ölraffinierten Produkt zum Besseren:

• Ein solcher Kraftstoff hat eine ausgeprägte Schmierwirkung, die die Lebensdauer von Dieselmotorteilen erheblich verlängert.
• Ein solcher Kraftstoff enthält praktisch keinen Schwefel, der das Motoröl oxidiert, es schnell aus dem Zustand der Eignung entfernt und Gummidichtungen "frisst" und einfach extrem umweltschädlich ist, wo es durch Abgase entsteht.
• Der Flammpunkt von Biodiesel ist deutlich höher als der von herkömmlichem Dieselkraftstoff (ca. 150 ° C). Dies bedeutet, dass Biokraftstoffe viel sicherer zu lagern, zu transportieren und zu verwenden sind. Die Toxizität eines solchen Kraftstoffs ist viel geringer als die, die durch Ölraffination erhalten wird.
• Eine der Grundmetriken für Dieselkraftstoff ist die "Cetanzahl", dh die Fähigkeit von heißem Kraftstoff, sich beim Komprimieren zu entzünden. Je höher es ist, desto besser ist der Kraftstoff, desto ruhiger läuft der Motor und desto weniger Verschleiß an seinen Teilen. Wenn dieser Indikator für normalen Dieselkraftstoff zwischen 40 und 42 beginnt, liegt die Cetanzahl für Biodiesel unter 51 und tritt nicht auf (gemäß den europäischen Qualitätsstandards muss übrigens die Cetanzahl in jedem in der Europäischen Union verwendeten Dieselkraftstoff vorliegen auf nicht weniger als 51 gebracht werden) ...

Die Nachteile von Biodiesel umfassen eine höhere Temperatur des Beginns der Kristallisation (üblicherweise erfordert ein solcher Brennstoff eine Vorerwärmung) und eine relativ kurze mögliche Lagerzeit des fertigen Produkts (üblicherweise bis zu 3 Monaten).

Ölreiche Pflanzen mit hohen Erträgen - zum Beispiel Sonnenblumen, Sojabohnen, Mais - werden als Rohstoffe für die industrielle Herstellung von technischem Pflanzenöl und dann - Biodiesel - verwendet.

Produkte zur Herstellung von technischen Pflanzenölen - Rohstoffe zur Herstellung von Biodiesel

In jüngster Zeit hat Raps aufgrund seines extrem hohen Ertrags und seiner Unprätentiösität begonnen, bei den Landwirten besondere Aufmerksamkeit zu erregen, und außerdem wird der Boden in viel geringerem Maße von allen aufgeführten Kulturen erschöpft.

Eine der vielversprechendsten Industriepflanzen ist Raps

Die Trends in der Entwicklung der Biodieselproduktion sind jedoch so, dass es als unangemessen angesehen wird, wertvolle Anbauflächen dafür zu besetzen, die für Lebensmittelzwecke möglicherweise stärker nachgefragt werden.Farmen für den Anbau von Grünalgen spezieller Arten, die extrem schnell wachsen und biologisches Material mit einem hervorragenden Energiegehalt liefern, werden zur vielversprechendsten Richtung.

Von Grünalgen bis zum vollständigen Kraftstoff

Wenn bestimmte Bedingungen für das Wachstum und die Lebensdauer von Algen in künstlichen Reservoirs (Bioreaktoren) geschaffen werden, reichern sie aktiv pflanzliche Fette und Zucker an, die dann während der Verarbeitung zum Ausgangsprodukt für die Gewinnung eines brennbaren Kohlenwasserstoffs werden. Im Großen und Ganzen ist nur die Ausrüstung selbst teuer, und Algen benötigen nur Wasser, Sonnenlicht und Kohlendioxid für ein aktives Wachstum.

So sehen Pflanzen zur Herstellung von Biodiesel aus Grünalgen aus

Wird in der Regel zur Herstellung von Biodiesel und anderen Ölen - Palmen, Kokosnüssen sowie tierischen Fetten - in Form von Abfällen aus der Verarbeitungs- oder Lebensmittelindustrie verwendet.

Wie wird die Kohlenwasserstoffkette von der unnötigen Glycerinbase "gebrochen"? Sie müssen nur dieses dichte Bindemittel durch ein anderes, chemisch aktiveres und flüchtigeres ersetzen. Methanol (Methanol) ist als solches Reagenz am besten geeignet. Es ist selbst eine leicht entzündliche Substanz und kann sogar in einigen Fällen als völlig separate Kraftstoffart verwendet werden, weshalb die Eigenschaften von Biodiesel in keiner Weise beeinträchtigt werden.

Der chemische Prozess der Verdrängung der Glycerinkomponente (in der wissenschaftlichen Literatur wird dieses Verfahren als Peresterifizierung bezeichnet) sollte von selbst ablaufen, ist jedoch nicht irreversibel - die Substanz kann sowohl in den erforderlichen Zustand als auch wieder in den Ausgangszustand übergehen. Um eine solche Instabilität zu vermeiden und den Prozess zu beschleunigen, wird ein Katalysator verwendet. Alkalien (NaOH oder KOH) werden am häufigsten verwendet. Für eine maximale Gleichmäßigkeit des Austauschprozesses wird das verarbeitete Gemisch ständig gerührt und auf eine Temperatur von etwa 50 Grad erhitzt.

Je nach Volumen und Qualität der Ausgangsprodukte kann der Vorgang in der Regel 1 bis 10 Stunden dauern. Infolgedessen sollte die Mischung eine ausgeprägte Trennung ergeben. Im oberen Teil des Reaktors (dem Gefäß, in dem der Prozess stattfand) verbleibt eine leichte Fraktion - tatsächlich der Biodiesel selbst. Am Boden befindet sich eine ausgeprägte dichte Masse - eine Glycerinkomponente.

Schichtung der Zusammensetzung nach Umesterung

Jetzt muss der Biodiesel abgetrennt und von überschüssigem Methanol und Katalysatorrückständen befreit werden. Die verbleibende Glycerinfraktion wird ebenfalls einem Reinigungsprozess unterzogen, da Glycerin selbst ein sehr wertvolles Produkt mit einem breiten Anwendungsbereich ist.

Expertenmeinung: A. V. Masalsky

Herausgeber der Kategorie "Konstruktion" auf dem Stroyday.ru-Portal. Spezialist für technische Systeme und Entwässerung.

Die optimale Dosierung der Komponenten wird wie folgt betrachtet: Zur Verarbeitung einer Tonne Pflanzenöl sind 111 kg Methylalkohol und etwa 12 kg Katalysator erforderlich - Natrium- oder Kaliumhydroxid. Wenn die Prozesstechnologie befolgt wird, sollte der Ausstoß ungefähr 970 kg (oder 1110 Liter) fertig gereinigten Biodiesels und 153 kg Glycerin betragen.

Sie können natürlich eine komplexe chemische Formel beschreiben, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie dem Leser etwas Nützliches sagt. Es ist besser, ein visuelles Flussdiagramm des Produktionsprozesses zu erstellen, damit klar wird, wie schwierig es ist, alle Vorgänge mit hoher Qualität durchzuführen.

Flussdiagramm eines typischen Biodieselherstellungsprozesses

Pflanzenöl wird entweder an Ort und Stelle gepresst oder liegt in fertiger Form vor, oder es werden Fettabfälle aus der Lebensmittelproduktion verwendet. Nach dem Reinigungsprozess gelangt es in die Umesterungsreaktoren. Ein hergestelltes Gemisch aus Katalysator und Reagenz, Methanol, tritt dort über seinen eigenen Kanal ein. Ferner gibt es technologische Zyklen der Trennung von Fraktionen und ihrer mehrstufigen Reinigung.Infolgedessen werden Biodiesel und raffiniertes Glycerin als Endprodukt an das Lager geliefert, und der zurückgewonnene Methanolüberschuss wird zur Wiederverwendung zurückgegeben.

Ist es möglich, es selbst zu produzieren?

Es scheint, dass alles einfach und klar ist, aber es ist in einer gut durchdachten technologischen Linie. Aber ist es möglich, Biodiesel selbst herzustellen?

1. Zunächst müssen Sie sofort klar erkennen, dass diese Organisation einer solchen Miniproduktion nur dann gerechtfertigt ist, wenn es eine zuverlässige und praktisch unerschöpfliche Rohstoffquelle gibt - pflanzliche oder tierische Fette mit dem erforderlichen Reinigungsgrad. Zum Beispiel, wenn es in Lebensmittelunternehmen oder in öffentlichen Catering-Betrieben die Möglichkeit gibt, für einen sehr geringen Betrag die Reste von Altöl aufzukaufen. Um Öl selbst zu produzieren, indem man dafür geeignete Pflanzen anbaut oder Saatgut zum Pressen kauft - im Maßstab einer persönlichen Wirtschaft - sollte eine solche Aussicht nicht einmal in Betracht gezogen werden, da das Geschäft absichtlich unrentabel sein wird.

2. Der nächste wichtige Aspekt sind die erheblichen Schwierigkeiten bei der Arbeit mit chemischen Komponenten.

• Alkalische Verbindungen sind sehr hygroskopisch, nehmen sofort Feuchtigkeit auf, dh ihre Lagerung wird zu einem erheblichen Problem. Dies berücksichtigt auch die Tatsache, dass Natrium- und Kaliumhydroxide extrem "aggressive" Substanzen sind und leicht mit den meisten Metallen reagieren. Daher können sie nur in Edelstahl- oder Glasbehältern oder Polypropylenbehältern gelagert werden.
• Methanol wird auch viele Probleme verursachen. Zuallererst müssen Sie sich ständig an die höchste Toxizität erinnern - eine Vergiftung mit solchem ​​Alkohol ist oft tödlich. (Besondere Aufmerksamkeit, wenn es im Haus Menschen gibt, die alkoholabhängig sind - Methanol in Aussehen und Geruch unterscheidet sich kaum von Ethyl, "Wein" -Alkohol). Alle Arbeiten mit Methanol müssen unter obligatorischem Schutz der Atemwege, Augen, Haut und Schleimhäute durchgeführt werden.

Natürlich kann die Reaktion mit sichererem Ethylalkohol durchgeführt werden, aber am Ende ist der Kraftstoff dichter und viskoser, seine Qualität zum Betanken von Motoren ist erheblich geringer.

• Durch Handwerk, "mit dem Auge", ist es sehr schwierig, die richtige Dosierung der Ausgangskomponenten aufrechtzuerhalten und deren Qualität zu bestimmen.

- Es wird normalerweise angenommen, dass das obige Verhältnis von Methanol und Öl für den normalen Reaktionsverlauf unzureichend ist - es hängt weitgehend von der biochemischen Zusammensetzung der eingekauften Rohstoffe ab. Daher wird Methanol immer im Überschuss zugegeben, etwa 1: 4 Vol .-% zu Öl. Leider ist es ohne Laborforschung nicht möglich, genauer zu berechnen.

- Früher wurde nicht umsonst erwähnt, dass die Rohstoffe einen gewissen Grad an "Reinheit" aufweisen sollten - wenn Sie zufällig gewonnene Fett- oder Ölabfälle verwenden, können Sie den gewünschten Biodiesel nicht nur nicht erhalten Ausgabe, aber auch ernsthaft "vermasseln" die Ausrüstung. Wenn das Öl beispielsweise zu viel Wasser enthält, zerstört es einfach den Katalysator, der Prozess gerät außer Kontrolle und es bildet sich im Reaktor Seife anstelle des erwarteten Biodiesels (sogenannte Verseifung). Wenn NaOH verwendet wurde, ist es höchstwahrscheinlich möglich, einen "Glop" zu bekommen - die Seife verdickt sich schnell und füllt das gesamte Volumen des Reaktors aus, wodurch das nicht umgesetzte Öl vollständig absorbiert wird.

In Unternehmen werden spezielle Trocknungsmittel verwendet, um überschüssiges Wasser zu entfernen, das dann nach der Verarbeitung durch Filtration entfernt wird. Wasser kann natürlich zu Hause durch übliches Vorheizen des Öls auf 110 bis 120 Grad entfernt werden - das Wasser sollte verdampfen und verdampfen. Das Erhitzen des Öls führt jedoch häufig zu einem weiteren "Ärgernis" - einer Erhöhung der Konzentration an freien Fettsäuren. Dies ist der nächste Punkt.

- Die zweite Anfälligkeit des Ausgangsmaterials ist die Konzentration an freien Fettsäuren (FFA). Ihr Gehalt unterliegt gewissen technologischen Einschränkungen. Ein solcher Nachteil - eine erhöhte Konzentration an FFA - ist normalerweise charakteristisch für Lebensmittelabfälle, dh Öle, die bereits wärmebehandelt wurden, da diese Säuren selbst ein Produkt der thermischen Zersetzung von Ölen sind. Bei der Reaktion mit einem Katalysator werden FFAs in Wasser und Seife umgewandelt, deren Gefahren bereits oben erwähnt wurden. Aus technologischer Sicht wird dieses Problem gelöst, indem die eingehenden Rohstoffe analysiert und eine geeignete Formulierung für den optimalen Prozentsatz des Katalysators entwickelt werden.

Das zu verarbeitende Öl sollte daher eine Mindestmenge an Wasser und FFA enthalten. Zu Hause ist es jedoch kaum möglich, die notwendigen Laboruntersuchungen durchzuführen. Das heißt, der Hersteller riskiert sowohl die Qualität des Produkts als auch die Sicherheit seiner eigenen Ausrüstung sehr stark.

3. Der dritte "Block von Problemen" ist die für den Prozess erforderliche Ausrüstung. Obwohl es im Internet Beschreibungen und Fotos von selbst hergestellten "Linien" für die Herstellung von Biodiesel gibt, nennen Sie sie erfolgreich, praktisch usw. - klappt nicht.

Leider sind handwerkliche Geräte noch lange nicht perfekt.

Sie können den Autoren für ihre Originalität, für die Verwendung der unerwartetsten Teile und Baugruppen, zum Beispiel alte Waschmaschinen oder Kühlschränke, für interessante Lösungen für die Probleme der Trennung und Reinigung des Endprodukts Tribut zollen, aber dennoch irgendeine Art von Anspruch erheben des "Durchbruch" -Modells der für die Eigenproduktion empfohlenen Installation ist unmöglich.

Video - Ein Beispiel für eine hausgemachte Anlage zur Herstellung von Biodiesel

Eines der schwierigsten und mühsamsten Verfahren ist die Abtrennung der glycerinhaltigen Fraktion von Biodiesel und die anschließende Reinigung des Kraftstoffs von Seifenresten, alkalischen Bestandteilen und überschüssigem Methanol. Methanol ist übrigens ein sehr teurer Rohstoff, und es ist äußerst unrentabel, es einfach in die Atmosphäre zu verdampfen. Dies bedeutet, dass aufgrund der erhöhten Flüchtigkeit spezielle, mit Reinigung versiegelte Kammern erforderlich sind, damit der Destillationsprozess ohne Verluste durchgeführt werden kann.

Die Seifenkomponente wird durch Absetzen, Waschen mit Wasser und anschließende Filtration und Verdampfung des Überschusses abgetrennt. Zur Entfernung von Laugen werden angesäuerte Verbindungen (z. B. Essigsäure) verwendet.

Einige Heimwerker bevorzugen die Installation einer speziellen Belüftungssäule, in der sich Biodiesel absetzt und mit Hilfe von Luftblasen, die künstlich von einem Kompressor erzeugt werden, von chemischen Verunreinigungen befreit wird. Ein ähnliches Beispiel zeigt die Fortsetzung des Videos:

Video - Wie man Biodiesel macht

Mit einem Wort, es ist kaum notwendig, über die hohe (oder zumindest einige) Rentabilität einer solchen Handwerksproduktion zu sprechen. Die Produktivität solcher Anlagen ist gering, es ist unmöglich, einen kontinuierlichen Zyklus zu organisieren, hausgemachte Geräte erfordern eine fast ständige Überwachung durch eine Person. Und die Qualität des resultierenden Biodiesels ist schwer zu kontrollieren. Das heißt, für die Bedürfnisse einer persönlichen Wirtschaft, zum Betanken Ihres eigenen Autos (auf eigene Gefahr und Gefahr) kann dies verwendet werden, aber wird dieser Kraftstoff nicht teurer als gewöhnlicher Dieselkraftstoff?

Und wenn Sie die Organisation der Biokraftstoffproduktion als Ihr eigenes Geschäft betrachten, können Sie in diesem Fall nicht auf den Erwerb spezieller technologischer Einheiten verzichten.

Viele Modelle von Mini-Linien zur Herstellung von Biodiesel werden interessierten Personen vorgestellt.

Wenn Sie sich ein Ziel setzen, wird es nicht so schwierig sein, den erforderlichen Produktions-Minikomplex zu finden, der für den verfügbaren Platz optimal ist. Es gibt viele ähnliche technologische Installationen auf Internetseiten, die sich in Bezug auf Stromverbrauch, Produktivität, Automatisierungsgrad, Anzahl der für ihre Wartung erforderlichen Bediener und natürlich in Bezug auf die Gerätekosten unterscheiden. Sowohl inländische als auch europäische Unternehmen beherrschen die Produktion von Biodiesel-Produktionslinien.

Video: automatisierte modulare Biodiesel-Produktionslinie

Feste Biokraftstoffe - Pellets

In letzter Zeit gibt es viele verschiedene Gerüchte oder sogar eine Art "Legenden", dass eine der vielversprechendsten und profitabelsten Arten von Kleinunternehmen die Herstellung von Brennstoffpellets sein kann - eine spezielle Art von biologischem Brennstoff. Schauen wir uns die Vorzüge von festem Granulatbrennstoff und das Verfahren zu seiner Herstellung genauer an.

Warum und wie werden Brennstoffpellets hergestellt?

Holzeinschlag, Holzbearbeitungsbetriebe, landwirtschaftliche Komplexe und einige andere Produktionslinien produzieren neben den Hauptprodukten zwangsläufig eine sehr große Menge Holz oder andere pflanzliche Abfälle, die anscheinend keinen praktischen Wert mehr haben. Vor nicht allzu langer Zeit wurden sie einfach verbrannt, Rauch in die Atmosphäre geworfen oder sogar durch riesige "Müllhaufen" verschwenderisch zersetzt. Aber sie haben ein riesiges Energiepotential! Wenn dieser Abfall in einen Zustand gebracht wird, der für die Verwendung als Kraftstoff geeignet ist, können Sie neben der Lösung des Entsorgungsproblems auch einen Gewinn erzielen! Auf diesen Prinzipien basiert die Herstellung von festen Biokraftstoffpellets.

Pellets sind äußerst bequem zu lagern, zu transportieren und zu verwenden

Tatsächlich handelt es sich hierbei um komprimierte zylindrische Körnchen mit einem Durchmesser von 4 bis 5 bis 9 bis 10 mm und einer Länge von etwa 15 bis 50 mm. Diese Form der Freisetzung ist sehr praktisch - die Pellets lassen sich leicht in Säcke verpacken, sind leicht zu transportieren und eignen sich hervorragend für die automatische Brennstoffzufuhr zu Festbrennstoffkesseln, beispielsweise mit einem Schraubenlader.

Pelletkessel können automatisch Brennstoff aus dem Bunker zuführen

Pellets werden sowohl aus natürlichen Holzabfällen als auch aus Rinde, Zweigen, Nadeln, trockenen Blättern und anderen Nebenprodukten des Holzeinschlags gepresst. Sie werden aus Stroh, Schale, Kuchen gewonnen und in einigen Fällen wird sogar Hühnermist als Rohstoff verwendet. Bei der Herstellung von Pellets wird Torf in Betrieb genommen - in dieser Form wird eine maximale Wärmeübertragung während der Verbrennung erreicht.

Pellets können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden.

Natürlich ergeben unterschiedliche Rohstoffe unterschiedliche Eigenschaften der resultierenden Pellets - hinsichtlich ihrer Energieabgabe, ihres Aschegehalts (der Menge der verbleibenden nicht brennbaren Komponente), ihrer Feuchtigkeit, Dichte und ihres Preises. Je höher die Qualität, desto weniger Probleme mit Heizgeräten, desto höher ist der Wirkungsgrad des Heizsystems.

Einige Pellets können nicht nur als Brennstoff, sondern auch als Dünger oder Zusammensetzung zum Mulchen des Bodens verwendet werden. Ihr Hauptzweck ist natürlich Brennstoff für Kessel, und hier haben sie viele ausgeprägte Vorteile gegenüber anderen Arten fester Brennstoffe. So ist dies beispielsweise aus ökologischer Sicht eine absolut saubere Kraftstoffart. Bei der Herstellung von Pellets werden keine chemischen Zusätze oder Formsande verwendet.

Pelletarten und Beschreibung

Expertenmeinung: A. V. Masalsky

Herausgeber der Kategorie "Konstruktion" auf dem Stroyday.ru-Portal. Spezialist für technische Systeme und Entwässerung.

Pellets hinterlassen je nach ihrem spezifischen Kaloriengehalt (in Bezug auf das Volumen) alle Arten von Brennholz und Kohle. Die Lagerung eines solchen Kraftstoffs erfordert keine großen Flächen oder die Schaffung besonderer Bedingungen. Komprimiertes Holz beginnt im Gegensatz zu Sägemehl niemals zu verfallen oder zu debattieren, so dass keine Gefahr einer spontanen Verbrennung eines solchen Biokraftstoffs besteht.

Nun zum Thema Pelletproduktion. Tatsächlich ist der gesamte Zyklus im Diagramm einfach und klar dargestellt (landwirtschaftliche Rohstoffe werden angezeigt, dies gilt jedoch auch für alle Holzabfälle):

"Kurzkurs" zur Herstellung von Pellets

Zunächst durchläuft der Abfall eine Zerkleinerungsstufe (normalerweise bis zu einer Spangröße von bis zu 50 mm Länge und 2 bis 3 mm Dicke). Darauf folgt ein Trocknungsvorgang - die Restfeuchtigkeit darf 12% nicht überschreiten.Bei Bedarf werden die Späne zu einer noch feineren Fraktion zerkleinert, wodurch ihr Zustand fast auf das Niveau von Holzmehl gebracht wird. Es wird als optimal angesehen, wenn die in die Pelletpresslinie eintretende Partikelgröße innerhalb von 4 mm liegt.

Bevor das Rohmaterial in die Granulatoren gelangt, wird es leicht gedämpft oder kurz in Wasser getaucht. Und schließlich wird dieses "Holzmehl" auf der Pelletpresslinie durch die Kalibrierlöcher einer speziellen Matrix gepresst, die eine konische Form haben. Diese Konfiguration der Kanäle trägt zur maximalen Kompression des zerkleinerten Holzes bei, natürlich mit seiner scharfen Erwärmung. Gleichzeitig "klebt" die in jeder cellulosehaltigen Struktur vorhandene Ligninsubstanz zuverlässig alle kleinsten Partikel, wodurch ein sehr dichtes und haltbares Granulat entsteht.

Bildung von Pellets in einer zylindrischen Matrix

Am Ausgang der Matrix werden die resultierenden "Würste" mit einem speziellen Messer geschnitten, das zylindrische Körnchen der erforderlichen Länge ergibt. Sie gehen zum Trichter und von dort zum Empfänger der fertigen Pellets. Alles, was bleibt, ist, das fertige Granulat abzukühlen und es in Säcke zu verpacken.

Das Schema der Vorrichtung mit einer flachen Matrix

Matrizen können zylindrisch oder flach sein. Die ersten sind produktiver und werden hauptsächlich in leistungsstarken Industrieanlagen eingesetzt. Bei kleinen Granulatoren, die in einzelnen Haushalten häufiger verwendet werden, sind sie normalerweise flach.

Video: Kleine Produktion zur Verarbeitung von Holzabfällen zu Pellets

Aber was ist mit einem "privaten Eigentümer"?

Alles scheint also einfach zu sein. Diese "Einfachheit" dient jedoch einer optimierten Produktion. Lohnt es sich jedoch, einen solchen Prozess selbst zu starten?

1. Zunächst müssen Sie sich unter dem Gesichtspunkt der Rohstoffquelle für die private Produktion sehr sorgfältig "umschauen".

• Wenn es in der Nähe eine Holzbearbeitungsanlage (große Werkstatt) gibt und Sie dort regelmäßig fertiges Sägemehl zu „lächerlichen“ Preisen oder sogar kostenlos per Selbstabholung erhalten können, ist es einen Versuch wert. Höchstwahrscheinlich werden alle anfänglichen Kosten bald gerechtfertigt sein - es wird die Möglichkeit geben, sich nicht nur vollständig mit körnigem Biokraftstoff zu versorgen, sondern auch den Überschuss zu realisieren.

Wenn Sie es schaffen, einen solchen Lieferanten zu finden, dann wird es funktionieren!
Es ist durchaus verständlich, dass das Vorhandensein einer Pelletlinie sehr vorteilhaft ist, wenn der Eigentümer sich selbst mit Fragen der Holzbearbeitung befasst und Sägemehl auf der Farm, wie sie sagen, "nicht übertragen wird".

• Es ist schlimmer, wenn nur große Holzabfälle verfügbar sind - in diesem Fall müssen Sie über das Problem der Zerkleinerung nachdenken, und dies sind bereits unnötige Kosten für Ausrüstung und Strom.
• Wenn die Berechnung auf freiwilligen Annahmen basiert - „Was ich finde, werde ich verarbeiten“, wird höchstwahrscheinlich nichts Gutes daraus. Geräte zum Pelletieren sind nicht billig und es ist unwahrscheinlich, dass sie sich jemals mit diesem Ansatz rechtfertigen werden.

Bei der Bewertung der Möglichkeiten zur Gewinnung von Rohstoffen ist es erforderlich, die Holzarten zu bewerten. Es lohnt sich kaum, mit Pappeln oder Weiden in Kontakt zu treten - das Holz selbst ist nicht nur kalorienarm, sondern sinkt aufgrund seines geringen Ligningehalts auch nicht gut in Granulate. Linden ist auch keine gute Wahl. Aber Sägemehl von Nadelbäumen ist aufgrund des hohen Harzgehalts ausnahmslos für jeden geeignet.

2. Das nächste große Problem ist das Hardwareproblem.

Tatsächlich gibt es dabei keine besonderen Probleme - es werden viele Installationen mit unterschiedlichen Kapazitäten und Leistungen, inländische, europäische oder chinesische Baugruppen zum Verkauf angeboten. Sie billig zu nennen ist wahrscheinlich unmöglich. Welcher von ihnen besser oder schlechter ist, ist ebenfalls schwer zu beurteilen. Es ist besser, sich in den Internetforen mit diesem Thema zu befassen.

Vorgefertigte Pelletmaschine

An derselben Stelle finden Sie in den Foren die Vorschläge der Meister, die sich mit der Herstellung von Granulatoren nach Maß befassen. Sie haben bewährte Schemata, eigene Zeichnungen, Erfahrung in der Montage und Einrichtung von Anlagen.Es ist möglich, dass sich ein solches Gerät für den Preis als viel attraktiver herausstellt als das werkseitige.

Video: 4 kW festes Flachdüsen-Pelletmühlenmodell

Aber über die Eigenproduktion - ein sehr kontroverses Thema. Erstens ist es fast unmöglich, fertige Zeichnungen solcher Produkte zu erhalten - außer vielleicht, um sie vom zusammengebauten Gerät zu kopieren. Es ist unwahrscheinlich, dass Handwerker, die die Herstellung solcher Installationen beherrschen, alle Nuancen von Design und Montage teilen.

Die zweite Schwierigkeit besteht darin, dass bewegliche und stationäre Teile in der Granulationskammer enormen Belastungen ausgesetzt sind und es fast unmöglich ist, sie ohne die entsprechenden Kenntnisse der Festigkeitsmaterialien und der angewandten Mechanik korrekt zu berechnen. Es "mit dem Auge" zu tun - wird nicht funktionieren.

Die Hauptteile des Granulators sind Matrizen- und Brechwalzen

Die Hauptteile - Matrizen und Brechwalzen - können fertig gekauft werden. Aber um die Karosserie selbst auszuführen, sie auf dem Bett zu montieren, einen elektrischen Antrieb zu installieren, über ein Getriebesystem mit dem erforderlichen Übersetzungsverhältnis nachzudenken, alle Teile und Baugruppen präzise einzustellen - dies erfordert die außergewöhnlichen Fähigkeiten eines Schlossers, Mechanikers und Fräsmaschinenbedieners , Turner ...

Wenn Sie volles Vertrauen in Ihre Fähigkeiten haben, können Sie es natürlich versuchen - es gibt Beispiele im Internet, in denen sich Heimwerker ihrer Erfolge rühmen. Darüber hinaus schaffen es einige sogar, sich von herkömmlichen Schemata zu lösen und das Design zu ändern, was es einfacher macht, ohne jedoch die Installationsmöglichkeiten zu verlieren.

Vielleicht ist das folgende Video für jemanden der Ausgangspunkt für die Entwicklung und Herstellung Ihres eigenen Pelletgranulators:

Video: Wie ein kompakter Pelletgranulator funktioniert

Abschließend kann Folgendes festgestellt werden.

Auf der Skala einer Veröffentlichung ist es einfach unmöglich, alle modernen Methoden zur Herstellung von Biokraftstoffen kurz durchzugehen. Daher verdienen die Fragen der Herstellung und Nutzung von Biogas aus tierischen Abfällen, der Herstellung von Bioethanol aus pflanzlichen Rohstoffen gesonderte Artikel. Wenn der Leser interessante Informationen zu diesen Themen hat, veröffentlichen wir diese gerne auf unserem Portal. In jedem Fall bleiben diese Themen auch nicht unberücksichtigt.

Bleiben Sie dran!