Како започети производњу биодизела: готов пословни план

Термин као што је „биодизел

", Већина разуме чисто интуитивно. Али често постоји одређена доза забуне. У реду је, али ипак је боље учинити без њега и схватити шта је биодизел.

Мало теорије
При раду у цилиндрима гори се бензин или дизел гориво. Обоје су производи прераде нафте, чије су резерве ограничене, поред тога, када се сагоревају ове врсте горива, настају супстанце које штете људима и животној средини. Једна од могућности да се то избегне је употреба биодизела као горива за моторе. Неопходно је објаснити шта је то. Чињеница је да се производња биодизела заснива на употреби животињских масти и биљног уља као сировина. Може се повући једноставна аналогија - бензин и дизел гориво се добијају из уља, а гориво за рад мотора са унутрашњим сагоревањем могу се добити из уља или масти.

Мало појашњење - као гориво за рад мотора могу се користити различите супстанце, на пример, исти алкохол добијен из пиљевине, али у овом случају разматрамо гориво посебно за дизел моторе и сировину за биодизел као ову врсту горива назива се уље или остатак масти.

Како користити биогорива?

Употреба масти и уља као горива може се извршити на следеће начине: ✔ Директно уливањем уља у резервоар. Недостатак овог приступа биће непотпуно сагоревање, мешање са мазивом и погоршање његових подмазујућих својстава, као и појава наслага на млазницама, прстеновима, клиповима због повећане вискозности биљног горива. ✔ Мешањем са петролејем или дизелом. ✔ Конверзирањем биљног уља чији извор може бити семе уљане репице, кукуруз, сунцокрет итд. И на крају добијање биодизела. Најсложенијом од њих сматра се технологија конверзије уља, али без обзира на то, она је толико једноставна да се лако примењује, захваљујући којој биодизел можете добити код куће.

Шта је биодизел?

У ствари, биодизел је мешавина етара, углавном метил етра, као резултат хемијске реакције. Његове предности укључују: ✔ биљно порекло, захваљујући могућности узгајања биљака, добијамо обновљиви извор горива; ✔ биолошка сигурност, биодизел је еколошки прихватљив, његово испуштање у животну средину му не наноси штету; ✔ нижи ниво емисије угљен-диоксида и других токсичних супстанци; ✔ безначајан садржај сумпора у издувним гасовима мотора који користе биодизел; ✔ добра подмазујућа својства.
У основи, биљно уље је мешавина естара са глицерином, што му даје вискозност. Процес производње биодизела заснован је на уклањању глицерина и замени алкохолом. Треба напоменути да је недостатак таквог горива потреба за загревањем на ниским температурама или употребом мешавине биодизела и конвенционалног дизел горива.

Опрема за производњу биодизела

На руском тржишту постоји велики број предлога за продају јединица за производњу биодизела од домаћих и страних произвођача. Опрема се разликује у зависности од сировине и планираног обима производње. Размотрите скуп опреме направљене у Русији за производњу метил естра (биодизела) из биљних уља.

Површина инсталације спремне за рад је око 15 квадратних метара. м.Ово подручје не укључује простор резервисан за контејнере, јер њихов број зависи од потреба одређеног предузећа. Постројење за биодизел је компактно и мобилно, може се ставити у контејнер (20 стопа) и транспортовати. Перформансе опреме зависе од изабраних сировина, па се може приближно назначити: 2 кубика м. за 1 сат рада опреме.

За 1 кубни метар м. биогорива, потроши се 1 тона уља, 110 литара. метанола и 10 кг. каустична сода. У јединици за производњу метил етра нема посуда под притиском, па за рад није потребна посебна дозвола. Стандардни сет опреме укључује:

• реактор за мешање за производњу биогорива;
• скуп веза;
• запорни вентили;
• Контролни ормар;
• пумпе;
• контејнер.

Опциона опрема:

• контејнери за сировине и готов производ;
• дизел генератор са аутономним напајањем (ради на сопствено биогориво);
• филтери за чишћење уља од нечистоћа (ако је потребно, такво чишћење);
• опрема за прераду биљног уља.

Видео: Аутоматски модули за производњу биодизела

Производна технологија

Технологија производње биодизела је прилично једноставна. Обично се прави од различитих врста биљног уља. За то се могу користити репица, соја, кукуруз итд., Општа листа супстанци погодних за добијање сировина је прилично значајна. Остаци уља од кувања такође су погодни за производњу биодизела. Дијаграм сличног процеса може се видети на доњој слици.

Будући да разматрамо гориво биљног порекла, онда технологија за његову производњу треба да покрије процес узгоја сировине. Најприкладније за то сматра се репица, јер захтева мање производне трошкове. Иако сада постоје велике могућности за биодизел из алги. Истовремено, земљиште се не користи за гајење усева за гориво, а трошкови биодизела биће нижи него у другим случајевима. Дакле, семе (семе репице, соје, сунцокрета итд.), Након контроле квалитета, одлази у млазу. Оброк који остане након производње уља може да користи индустрија за исхрану сточне хране, а добијено уље, како предвиђа технологија, иде на даљу прераду. Зове се естерификација, а након ње би метил естри у биодизелу требало да садрже више од деведесет шест посто. Сама технологија је једноставна, што омогућава организацију производње биодизела код куће. У уље се додаје метанол (9: 1), а мала количина алкалије користи се као катализатор. Метанол се може добити из пиљевине, а дозвољено је и коришћење изопропил алкохола или етанола. Поступак естерификације одвија се на повишеним температурама и траје до неколико сати. По завршетку реакције, посуда се посматра слојевитост - биодизел на врху, глицерин доле. Глицерин се уклања (одводи са дна) и може се користити као сировина у неким другим процесима. Добијени биодизел мора бити пречишћен, понекад је испаравање, таложење и накнадна филтрација сасвим довољно. Процес индустријске производње детаљније је приказан у видеу.

Како се производи дизел гориво од биогорива?

Сировина за ову врсту горива могу бити било које културе од којих се добија велика количина биљног уља. Најчешће су то репица и соја, њихова прерада даје максималан принос сировина и, сходно томе, коначни производ у облику биодизела.

Такође се користе животињске масти, односно отпад из погона за прераду меса, кожара и других предузећа. Погодно је и спаљено биљно уље из ресторана и других објеката за припрему и услуживање хране.

Треба напоменути да се биодизел из биљних и животињских уља производи релативно једноставном технологијом. Главне фазе технолошког процеса су следеће:

• грубо и фино чишћење сировина (уља) од најмањих нечистоћа;
• мешање уља и метилног алкохола са додатком алкалног катализатора у реактору. Пропорције сировина и метанола су 9: 1, катализатор је натријум или калијум хидроксид;
• загревање на 60 ° Ц и мешање на овој температури око 2 сата. Фаза се назива естерификација;
• резултујућа супстанца се таложи у посебном контејнеру и стратификује у 2 супстанце - фракцију глицерина и сам биодизел;
• Супстанце се одвајају у сепаратору, након чега се гориво подвргава термичкој обради ради испаравања воде из њега.

Технолошка опрема за производњу биодизела такође није веома сложена и састоји се од неколико резервоара повезаних цевоводима, као и пумпи - главна и неколико дозирних пумпи. Пошто су све фазе аутоматизоване у предузећима, реактор и други резервоари су опремљени сензорима температуре и нивоа, а пумпама управља контролер. Сви подаци о текућем процесу приказују се на екрану оператера.

Биодизел код куће

Као што се види из представљеног описа, технологија производње је прилично једноставна и омогућава вам да направите биодизел сопственим рукама до те мере да гориво можете добити код куће, а понекад и не само за своје потребе. Разлози због којих можете преузети такав посао могу се разликовати код свих, али без додиривања, вреди напоменути да потрошња биодизела расте само у целом свету. Када се биодизел ручно производи код куће, главни проблем неће представљати питање његове производње, већ осигурање квалитета готовог производа. Снабдевачи сировинама могу бити угоститељски објекти који имају довољну количину истрошеног уља и могу се купити по приступачној цени. Узгајањем репице вреди се бавити када се биодизел конзумира у великим количинама, на пример за продају са стране или ако имате велику флоту опреме. При организовању производње код куће, најпречи проблеми биће: ✔ Лоша производња, тј. из почетних сировина не добија се више од деведесет и три процента готовог производа. То је можда због особености инсталације која се користи код куће или начина поновне естерификације. ✔ Лоша филтрација. Такав поступак је прилично компликован и да би се код куће добио висококвалитетни биодизел, треба му посветити посебну пажњу. За ово се користе посебне технологије или адсорбенти. Директно са инсталацијом за производњу таквог горива можете пронаћи на видео снимку. Доступне су и друге могућности постројења за индустријски биодизел.

Како направити модул за рециклажу?

Да бисте направили систем за прераду отпада у биогориво, бар морате бити упознати са принципом рада таквих уређаја, као и имати представу о струјним круговима.

Дијаграм јединице биореактора: 1 - биореактор; 2 - мешалица; 3 - грејач; 4 - пумпа; 5 - филтер елемент; 6 - гасни компресор; 7 - држач гаса; 8 - збирка стајњака; 9 - излаз ђубрива (муљ); 10 - контролна табла грејања

Размотримо и једно и друго, али треба напоменути: изградња пуноправне инсталације прилично је проблематична и скупа ствар. Код куће, по правилу, могуће је урадити само нешто слично станицама за обраду. Међутим, неки покушаји су били успешни.

Принцип рада биолошке биљке

Технологија производње биогорива обично подржава следећи системски приступ:

1. Биореактор (резервоар) се пуни стајњаком.
2. Процес ферментације се одређено време одвија унутар реактора.
3. Ствара се гасовито окружење.
4. Гасови се уклањају из реактора.
5. Смеша гаса се пречишћава и шаље на употребу као гориво.

Састав гасне смеше добијене на излазу карактерише довољно велика засићеност разним супстанцама. У проценту су најприсутнији метан (60%), угљен-диоксид (35%) и друге супстанце, укључујући водоник-сулфид (5%).

Овако изгледа дијаграм расподеле гаса смеше: 1 - садржај метана око 63-65%; 2 - садржај угљен-диоксида је око 30-33%; 3 - садржај водоник-сулфида је око 2%; 4 - садржај амонијака је око 1%; 5 - садржај водоника око 1%

У међувремену, за ефикасан рад станице за производњу гаса домаће производње потребне су значајне резерве отпада од представника животињског света.

Због тога је прва ствар на коју треба обратити пажњу у решавању проблема добијања биогорива у матичним условима (држава) доступност извора сировина за прерађивачки погон.

Израда биореактора с властитим рукама

Одлучивши се о изворима сировина, тада морате да одлучите о локацији за постављање матичног (или државног) биореактора. Сам реактор је запечаћена посуда, довољно чврста, запремине засноване на дневном уносу сировина стајњака за прераду (за референцу: за добијање 100 м3 мешавине гаса потребна је приближно 1 тона стајњака).

Табела односа врсте стајњака и количине произведеног биогаса

Табела која приказује ефикасност одређене врсте биолошког отпада у смислу количине произведеног гаса. Као што се види из табеле, најефикаснији је свињски стајњак који може да произведе највећу количину биогорива.

Такав контејнер мораће бити инсталиран на чврстом темељу, опремљен запорним вентилима и другим техничким атрибутима према класичној шеми. Препоручљиво је да горњи део посуде буде уклоњив, вијчаним причвршћивачима и заптивном заптивком.

Да би се осигурао континуитет циклуса, резервоар за складиштење мора бити опремљен вештачким модулом за грејање. Ако су лети ефикасност ферментације стајњака и брзина стварања гасова у потпуности обезбеђени спољним температурним условима, зими се ситуација мења.

За зимски рад биореактора потребно је вештачко загревање, с обзиром на престанак активности ферментационих бактерија већ на 4-10 ° Ц изнад нуле. Сходно томе, контејнер мора имати висококвалитетну топлотну изолацију. За ово је погодна класична метода изолације минералном вуном.

Илустративни пример изоловања биореактора за зимски рад. Овде је коришћена минерална вуна као изолациони материјал. Горњи слој вате прекривен је фолијским материјалом

Постоји неколико опција за организовање грејања. На пример, употреба електричних грејача или система грејања на бази воде (водена јакна).

Снагу грејног круга треба израчунати на основу оптималне температурне норме унутар реактора од 25-40 ° Ц, неопходне за постизање ефикасног процеса ферментације биомасе.

Поред грејача, степен стагнације утиче и на ферментациону активност биомасе. Заправо, унутар резервоара, сирово ђубриво мора бити стално у покрету. Кретање биомасе појачава процес ферментације и смањује време за добијање гасне компоненте.

Опција за летњу инсталацију за прераду стајњака и производњу биогорива. У овом случају грејање се врши у облику бетонског воденог купатила, у које је уроњена посуда реактора.Међутим, овом инсталацијом није могуће радити током зимског периода.

Проблем организације кретања решава се увођењем посебне механичке мешалице у дизајн биореактора. Осовина овог уређаја повезана је са осовином мотора са малом брзином, која врши ротацију. Укључивање и искључивање поступка мешања може се извршити ручно или аутоматски.

На нашој веб страници имамо још један чланак који садржи упутства о томе како инсталирати постројење за биогас за потребе приватне куће.

Процес производње биогаса и ђубрива

Дизајн система за производњу биогорива код куће технолошки предвиђа утовар пловила стајским ђубривом за око 1/3 капацитета. За утовар стајњака направљен је отвор за утовар са херметички затвореним вратима. Преостала слободна горња површина биореактора користи се за акумулацију испуштених гасова.

Домаћи минијатурни биореактор заснован на конвенционалном бурету од 200 литара. У принципу, да би се задовољиле скромне потребе за биогоривом, сасвим је погодно за употребу у приватним домаћинствима. Ово је сам дизајн који се заправо може направити код куће за производњу биогорива.

Излази морају бити на горњем и доњем нивоу пловила. Изнад је излаз за гас, доле излаз за одвод прерађеног стајњака (ђубрива). Такође, у пределу горњег дела пловила, препоручљиво је поставити прозор за гледање како би се надгледао процес.

Одвојна цев за излаз мешавине гаса повезана је запечаћеном цеви са уређајем који истовремено врши функције сепаратора и воденог заптивача. За комуникацију се користи цев (метал или полиетилен) малог пречника (25-32 мм).

Сам сепаратор је посуда релативно малог капацитета, напуњена водом. Гас који пролази кроз водени стуб се пречишћава, испушта у резервоар за гас и затим испоручује потрошачима.

Пример двостепеног сепараторског уређаја - хидрауличног заптивача за снабдевање мешавином гаса која долази из биореактора. Ова опција филтрирања омогућава вам да добијете висококвалитетни пречишћени производ.

Препоручљиво је да доња гранања цев на реактору (за излаз истрошеног стајњака - муља) буде што већа. На њега су повезани запорни вентили (запорни вентил) и направљен је одвојак на резервоар за сакупљање муља. Потрошена маса на фарми може се успешно користити као ђубриво.

Детаљне информације о одређивању потребне запремине капацитета, као и о израчунавању ефикасности биореактора и изводљивости употребе биогаса, размотрили смо у следећем чланку.

Перспективе

Као што је већ напоменуто, производња таквог горива само расте. И иако биљно уље служи као сировина за то, оно се добија на различитим местима из различитих култура. У Европи - репица, у Индонезији - палмино уље, у Америци - соја итд. Ипак, највише обећава производња биодизела из алги. За њихово узгајање могу се користити и одвојени рибњаци и посебни биореактори, као и делови морске обале. Поред тога, ово не само да повећава производњу горива, већ такође ослобађа земљу за узгој хране. Иако је биодизел направљен од биљног уља, а не од пиљевине, он је одлична замена за конвенционално дизел гориво. Нарочито са ограниченим резервама нафте. И поред тога, такво достојанство као што је могућност производње код куће не може се искључити. Упркос чињеници да се у индустријској производњи испоставља скупље од дизел горива, ипак је то одлично алтернативно гориво за дизел моторе.

Хемијски поступак за производњу биодизела

За добијање биодизела користе се све врсте биљних уља - сунцокрет, репица, ланено семе итд. Истовремено, биодизел добијен из различитих уља има неке разлике.На пример, биодизел палме има највећу калоријску вредност, али и највећу филтрабилност и температуру очвршћавања. Биодизел од репице је нешто слабији од палминог биодизела по садржају калорија, али боље подноси хладноћу, па је зато најпогоднији за европске земље и Русију. Хемијски, биодизел је метил етар, који је производ реакције естерификације биљног уља на температури од око 50 ° Ц у присуству катализатора. Сам поступак је у принципу прилично једноставан. Неопходно је смањити вискозност биљног уља, што се може постићи на разне начине. Било које биљно уље је смеша триглицерида, тј. Естара комбинованих са молекулом глицерола са трихидрогеним алкохолом (Ц3Х8О3
). Глицерин даје биљном уљу вискозност и густину. Изазов у ​​припреми биодизела је уклањање глицерина заменом алкохола. Овај процес се назива
трансестерификација
... Општа реакција изгледа овако:
ЦХ2ОЦ = ОР1 | ЦХОЦ = ОР2 + 3 ЦХ3ОХ> (ЦХ2ОХ) 2ЦХ-ОХ + ЦХ3ЦОО-Р1 + ЦХ3ЦОО-Р2 + ЦХ3ОЦ = О-Р3 | ЦХ2ЦООР3 |
Триглицериди + метанол> глицерол + етери, МА "Навигатор" Технологије и опрема за производњу биодизела 10 Где Р1, Р2, Р3: алкилне групе. Као резултат употребе метанола настаје метил етар, као резултат употребе етанола, етил етра. Из једне тоне биљног уља и 111 кг алкохола (у присуству 12 кг катализатора) добија се приближно 970 кг (1100 Л) биодизела и 153 кг примарног глицерина. Као алкалија узима се калијум хидроксид КОХ или натријум хидроксид - НаОХ. За почетнике се препоручује употреба НаОХ.

Предности биодизела

Главна предност биодизела
- то је да се производи из ресурса који се брзо обнављају (на пример, резерве нафте су практично незаменљиве). На пример, ово питање је веома релевантно за колективне фарме које се баве прерадом нафте, сви имају болну тачку где могу добити дизел гориво до почетка сезоне. Одговор је једноставан, направите биодизел од сопствених сировина и будите потпуно аутономни у потрошњи горива.
Биљно порекло
... Наглашавамо да биодизел нема мирис бензена и направљен је од уља чија су сировина биљке које побољшавају структурни и хемијски састав земљишта у системима плодореда. Сировине за производњу биодизела могу бити разна биљна уља: сунцокретово, репино, семе соје, кикирикија, палме, семена памука, ланеног семена, кокоса, кукуруза, сенфа, рицинуса, конопље, сезама, отпадних уља (користе се, на пример, у кувању ) и животињске масти.
Екологија
... Снажна страна биодизела је и то што током сагоревања у атмосферу емитује много мање штетних гасова (биодизел у поређењу са својим минералним аналогом готово да не садржи сумпор (биолошка нешкодљивост. У поређењу са минералним уљем, чији је литар способан да контаминира) 1 милион литара воде за пиће и доводи до смрти водене флоре и фауне, биодизел, како показују експерименти, када уђе у воду не штети биљкама ни животињама. Поред тога, подвргава се готово потпуном биолошком распадању: у земљи или води , микроорганизми обрађују 99% биодизела месечно, што нам омогућава да разговарамо о минимизирању загађења река и језера приликом пребацивања водног транспорта на алтернативна горива.
Мање емисије ЦО2
... Када се сагорева биодизел, ослобађа се потпуно иста количина угљен-диоксида коју је биљка потрошила из атмосфере, која је почетна сировина за производњу уља, током читавог периода свог живота. Међутим, треба напоменути да би било погрешно називати биодизел еколошким горивом. У атмосферу емитује мање угљен-диоксида од конвенционалног дизел горива, али ипак није нула емисија.
Добра својства подмазивања
... Познато је да минерално дизел гориво, када се из њега уклоне сумпорна једињења, губи способност подмазивања. Биодизел, упркос знатно нижем садржају сумпора, одликује се добрим подмазујућим својствима. То је због његовог хемијског састава и садржаја кисеоника. На пример, камион из Немачке ушао је у Гинисову књигу рекорда, прешавши више од 1,25 милиона километара на биодизелу са својим оригиналним мотором.
Повећан век трајања мотора
... Када мотор ради на биодизелу, његови покретни делови се истовремено подмазују, услед чега се, како показују испитивања, повећава радни век самог мотора и пумпе за гориво у просеку за 60%. Важно је напоменути да нема потребе за надоградњом мотора.
Висока тачка паљења
... Још један технички показатељ од интереса за организације које складиште и превозе горива и мазива: тачка паљења. За биодизел његова вредност прелази 150 ° Ц, што нам омогућава да биогориво називамо релативно сигурном супстанцом. Међутим, то не значи да се са њом може поступати са немаром.

Уради сам биогорива: производња биогорива, предности и недостаци самопроизводње

Занимају вас информације о томе како направити биогорива сопственим рукама и колико је то могуће? Затим прочитајте у наставку о томе шта су биогорива, од којих сировина се може добити и које се технологије за то користе.

Питање снабдевања вашег личног домаћинства енергетским ресурсима неопходним за његово функционисање је проблем који се, у једном или другом степену, поставља пред било којим власником. Тешкоће су често чак и у немогућности успостављања одговарајућих комуникација, на пример, у одсуству мрежа за дистрибуцију гаса у области пребивалишта. Али свеједно, ако све посматрамо сложено, онда су главни проблеми високе тарифе за носаче енергије, које често доводе у питање исплативост економије домаћинства. Нажалост, чак и пад цена главних извора енергије на светском тржишту ни на који начин не утиче на крајњег потрошача - царине остају на истом нивоу и чак имају тенденцију раста.

Уради сам биогориво

Природно, у таквој ситуацији све више власника почиње да размишља о могућностима коришћења алтернативних извора енергије. Конкретно, сада се пуно говори о биогоривима - висококалоричним носачима енергије (течним, чврстим или гасовитим), која се добијају прерадом сировина, често буквално „лежећих под ногама”. Конкретно, многе занима питање колико је реално направити такво биогориво сопственим рукама, у малој приватној економији.

Постоји много мишљења по овом питању, све до таквих да је буквално „пар ситница“ да се успостави таква мини продукција. Можете ли веровати таквим оптимистичним уверавањима? Највероватније не - било којем биогориву ће бити потребна посебна, често врло скупа опрема, потребно знање и вештине и стални извор сировина. Да разумемо детаљније ...

Шта је биогориво и одакле долази?

Готово сви енергетски ресурси произведени на планети производ су дугогодишње природне прераде органске материје. Комплексни биохемијски процеси који су се одвијали у слојевима застарелих биљака и у остацима животиња, под утицајем спољних фактора (температуре, притиска), временом су довели до стварања наслага угља, слојева уља, до акумулације запаљиви гасови у земљишту. Управо су ти природни ресурси до данас главни извори енергије које човек користи.

Вађење енергије се често врши у најекстремнијим условима

Проблем је што сви ови ресурси нису неограничени и њихова количина се смањује из године у годину. Они се практично не опорављају (то траје много милиона година). Сви они, у огромној већини, леже на великим дубинама, често на тешко доступним местима (у арктичким регионима или на морским полицама), за њихово вађење потребна је употреба сложених технологија, а поред овога, превоз питања су такође прилично тешка.

Једном речју, такви проблеми ће очигледно временом расти и човечанству не преостаје ништа друго него да размотри могућности алтернативних извора енергије. Биоенергија се тренутно сматра једним од најперспективнијих подручја.

Заиста, закони биохемије се не мењају, органска материја је обновљива врста сировине, па зашто не би вештачки, за кратко време, извели саме процесе добијања носача енергије? Штавише, не само посебно узгајане усеве могу се користити као сировине, већ и разноврсни биолошки и технолошки отпад, успут решавајући питање њиховог одлагања.

Сировине за производњу биогорива често буквално леже под ногама.

Доња табела шематски приказује главне правце у производњи и употреби биогорива. Мора се рећи да се такви приступи могу применити како у великим размерама, тако и у прилично изолованим, аутономним системима, на пример, средњим или малим пољопривредним комплексима.

Неке земље са развијеном агротехничком инфраструктуром производњу биогорива подижу у ранг глобалних националних програма. Упечатљив пример је Бразил, где се увођење технологија за производњу алтернативних горива одвија великом брзином и вероватно је да ће ова земља ускоро моћи да затражи титулу једног од највећих добављача таквих носача енергије.

У Бразилу и многим другим земљама дозатори за биогорива више не изненађују.

Међутим, вратимо се нашим „родним крајевима“. У нашим условима је такође сасвим могуће произвести готово било коју врсту биолошког горива, користећи или сировине специјално узгајане за ове сврхе, или користећи технологије за прераду отпада из пољопривредне, прехрамбене, дрвне или дрвне индустрије. Конкретно, можемо размотрити процес стварања течног биогорива (биодизел) и чврстог (горивне пелете).

Цене блокова горива и биогорива за биокамине

Блокови за гориво и биогорива за биокамине

Производња биодизела

Предности биодизела и основе његове производње

Да ли је могуће добити дизел гориво - дизел гориво, производ добијен ректификацијом, односно директном дестилацијом уља - од биљних сировина? Испоставило се сасвим, пошто је молекуларна структура биљних и животињских уља врло слична класичном дизел гориву.

То су у ствари исти „дуги“ молекули угљоводоника, али не у слободном линеарном стању, већ повезани у „тријаде“ попречним оквиром масних киселина - глицеролом. То значи да да бисте из уља извукли тачно енергетски запаљиву компоненту, морате га очистити од глицерина. У томе се састоји технолошки поступак за производњу биодизела.

Биодизел из различитих врста уља

Као резултат, треба добити жуту течност (са могућом варијантом нијансе), која нема онај специфичан мирис који је карактеристичан за уобичајено дизел гориво. Ипак, ово је готово гориво које се може користити и у чистом облику и као додатак "класичном" дизел гориву. Занимљиво је да конвенционални дизел мотори не требају никакве модификације када прелазе чак и на чисти биодизел.

(Најчешће се због високе температуре тачке смрзавања биодизел користи у смеши са обичним дизел горивом, а резултујуће гориво је обично означено словом „Б“ са бројем који означава проценат биолошке компоненте горива од укупне запремине. На пример, најчешће гориво „Б20“ - 20% биодизела и 80% дизел горива).

Истовремено, такво биогориво, иако прати своју калоријску вредност, чак се на много начина разликује од производа пречишћеног на уље на боље:

• Такво гориво има изражен подмазујући ефекат, што знатно продужава животни век делова дизел мотора.
• Такво гориво практично не садржи сумпор, који оксидира моторно уље, брзо га уклањајући из стања подобности, и „поједе“ гумене заптивке и једноставно је изузетно штетно за животну средину, где долази као резултат издувних гасова.
• Тачка паљења биодизела је знатно већа од тачке паљења конвенционалног дизел горива (око 150 ° Ц). То значи да су биогорива много сигурнија за складиштење, транспорт и употребу. Токсичност таквог горива је много нижа од оне добијене прерадом нафте.
• Једна од основних показатеља дизел горива је „цетански број“, односно способност врућег да се запали када је компримован. Што је већи, гориво је боље, мотор равномерније ради и мање хабања његових делова. Ако за обично дизел гориво овај показатељ почиње од 40 - 42, онда је за биодизел цетански број нижи од 51 и не јавља се (иначе, према европским стандардима квалитета, цетански број у било ком дизел гориву које се користи у Европској унији мора бити нижа од 51) ...

Мане биодизела укључују вишу температуру почетка кристализације (обично такво гориво захтева претходно загревање) и релативно кратак период могућег складиштења готовог производа (обично до 3 месеца).

Усјеви са високим приносом који садрже уље - на пример сунцокрет, соја, кукуруз - користе се као сировине за индустријску производњу техничког биљног уља, а затим - биодизела.

Производи за производњу техничких биљних уља - сировине за производњу биодизела

Репа је у последње време почела да привлачи посебну пажњу пољопривредника, због изузетно високог приноса, непретенциозности, а осим тога исцрпљује тло у много мањој мери од свих наведених усева.

Једна од најперспективнијих индустријских култура је репица

Међутим, трендови у развоју производње биодизела су такви да се сматра непримереним заузимањем вредних обрађених површина за које је можда већа потражња у прехрамбене сврхе.Фарме за узгој зелених алги посебних врста које изузетно брзо расту и дају биолошком материјалу одличан енергетски садржај постају правац који највише обећава.

Од зелених алги до комплетног горива

Када се створе одређени услови за раст и живот алги у вештачким резервоарима (биореактори), они активно акумулирају биљне масти и шећере, који затим, у процесу прераде, постају почетни производ за добијање запаљивог угљоводоника. У принципу, само је сама опрема скупа, а алгама је за активан раст потребна само вода, сунчева светлост и угљен-диоксид.

Тако ће изгледати постројења за производњу биодизела из зелених алги

Користи се за производњу биодизела и других уља - палме, кокоса, као и животињских масти, по правилу - у облику отпада из прерађивачке или прехрамбене индустрије.

Какав је поступак „прекидања“ ланца угљоводоника од непотребне базе глицерина? Само треба да замените ово густо везиво другим, хемијски активнијим и испарљивијим. Метанол (метанол) је најпогоднији као такав реагенс. Сама је врло запаљива супстанца и чак се у неким случајевима може користити као потпуно одвојена врста горива, па ни на који начин неће смањити својства биодизела.

Хемијски процес премештања глицеролне компоненте (у научној литератури овај поступак назива се перестерификација) требало би да се одвија сам по себи, али није неповратан - супстанца може да пређе и у потребно и у почетно стање. Да би се избегла таква нестабилност и убрзао поступак, користи се катализатор. Алкалије (НаОХ или КОХ) најчешће се користе као она. Да би се постигла максимална уједначеност поступка замене, обрађена смеша се подвргава сталном мешању и загревању до температуре од око 50 степени.

Обично, у зависности од обима и квалитета почетних производа, поступак може трајати од 1 до 10 сати. Као резултат, смеша треба да даје изражено одвајање. У горњем делу реактора (посуде у којој се одвијао процес) остаје лагана фракција - заправо сам биодизел. На дну је изражена густа маса - глицеринска компонента.

Слојевитост композиције након трансестерификације

Сада остаје да се биодизел одвоји, очисти од вишка метанола и остатака катализатора. Преостала фракција глицерола такође је подвргнута процесу пречишћавања, јер је сам глицерол веома вредан производ са широким спектром примене.

Мишљење стручњака: А.В.Малсалски

Уредник категорије „конструкција“ на порталу Строидаи.ру. Специјалиста за инжењерске системе и одводњу.

Оптимално дозирање компонената се сматра на следећи начин: за прераду тоне биљног уља потребно је 111 кг метилног алкохола и око 12 кг катализатора - натријум или калијум хидроксид. Ако се следи технолошка технологија, излаз треба да буде приближно 970 кг (или 1110 литара) готовог пречишћеног биодизела и 153 кг глицерина.

Можете, наравно, описати сложену хемијску формулу, али мало је вероватно да ће читаоцу рећи нешто корисно. Боље је дати визуелни дијаграм тока производног процеса, тако да постане јасно колико је тешко све радње извршити висококвалитетно.

Дијаграм типичног процеса производње биодизела

Биљно уље се или цеди на лицу места, или долази у готовом облику, или се користи масни отпад из производње хране. Након процеса пречишћавања, улази у реакторе за трансестерификацију. Тамо улази припремљена смеша катализатора и реагенса, метанола, својим каналом. Даље, постоје технолошки циклуси одвајања фракција и њиховог вишестепеног пречишћавања.Као резултат, биодизел и рафинисани глицерин се испоручују у складиште као коначни производ, а опорабљени вишак метанола враћа на поновну употребу.

Да ли је могуће сами га произвести?

Чини се да је све једноставно и јасно, али је у добро промишљеној технолошкој линији. Али да ли је могуће сами направити биодизел?

1. Прво, одмах се мора јасно схватити да ће оваква организација такве мини производње бити оправдана само ако постоји поуздан и практично неисцрпан извор сировина - биљних или животињских масти потребног степена пречишћавања. На пример, ако постоји могућност у прехрамбеним предузећима или у јавним угоститељским објектима за врло мали износ да откупе остатке коришћеног уља. Да сами производите уље узгајањем одговарајућих усева за то или куповином семена за пресовање - на нивоу личне економије таква могућност не би требало ни да се узима у обзир, јер ће посао бити намерно неисплатив.

2. Следећи важан аспект су знатне потешкоће у раду са хемијским компонентама.

• Алкална једињења су врло хигроскопна, тренутно упијају влагу, односно њихово складиштење постаје значајан проблем. Ово такође узима у обзир чињеницу да су натријум и калијум хидроксиди изузетно „агресивне“ супстанце и лако реагују са већином метала. Због тога се могу чувати само у нерђајућим или стакленим контејнерима или у полипропиленским контејнерима.
• Метанол ће такође створити пуно проблема. Пре свега, морате стално да се сећате његове највише токсичности - тровање таквим алкохолом је често фатално. (Посебна пажња ако у кући постоје људи који имају зависност од алкохола - метанол се по изгледу и мирису мало разликује од етилног, „винског“ алкохола). Сав рад са метанолом мора се обављати уз обавезну заштиту респираторног система, очију, коже, слузокоже.

Наравно, реакција се може извести са сигурнијим етилним алкохолом, али на крају је гориво гушће и вискозније, његов квалитет за моторе за пуњење горивом је знатно нижи.

• Ручним радом, „на око“, веома је тешко одржавати тачну дозу почетних компоненти и одредити њихов квалитет.

- Обично се претпоставља да горњи однос метанола и уља за нормалан ток реакције може бити недовољан - то у великој мери зависи од биохемијског састава купљених сировина. Стога се метанол увек додаје у сувишку, око 1: 4 запремински у уљу. Авај, немогуће је прецизније израчунати без лабораторијских истраживања.

- Раније се није помињало да би сировине требало да буду одређеног степена „чистоће“ - ако случајно користите било који отпад од масти или уља, не само да не можете добити жељени биодизел у излаз, али и озбиљно "зезнути" опрему. На пример, ако уље садржи превише воде, тада ће једноставно уништити катализатор, процес ће измаћи контроли и сапун ће почети да се ствара у реактору уместо очекиваног биодизела (такозвана сапонификација). Штавише, ако је коришћен НаОХ, онда ће, највероватније, бити могуће „ухватити глоп“ - сапун се брзо згушњава и испуњава целу запремину реактора, потпуно упијајући нереаговано уље.

У предузећима се користе посебна средства за сушење за уклањање вишка воде који се након обраде уклањају филтрацијом. Вода се може уклонити код куће, наравно, уобичајеним предгревањем уља на 110 ÷ 120 степени - вода треба да испари и испари. Међутим, загревање уља често доводи до још једне „сметње“ - повећања концентрације слободних масних киселина. Ово је следећа тачка.

- Друга рањивост сировине је концентрација слободних масних киселина (ФФА) - постоје одређена технолошка ограничења у њиховом садржају. Такав недостатак - повећана концентрација ФФА, обично је карактеристичан за отпад од хране, односно уља која су већ термички обрађена, јер су саме киселине производ термичке разградње уља. Када реагују са катализатором, ФФА се претварају у воду и сапун, чије су опасности већ горе поменуте. На технолошким линијама, ово питање се решава анализом долазећих сировина и развојем одговарајуће формулације за оптималан проценат катализатора.

Дакле, уље за прераду треба да садржи минималну количину воде и ФФА. Али код куће, тешко је могуће извршити неопходна лабораторијска истраживања. Односно, произвођач ризикује и квалитет производа и сигурност сопствене опреме.

3. Трећи „блок проблема“ је опрема потребна за процес. Иако на мрежи постоје описи и фотографије само-направљених „линија“ за производњу биодизела, назовите их успешним, погодним итд. - не ради.

Нажалост, занатски уређаји су још увек далеко од савршеног.

Ауторима можете одати признање за оригиналност, употребу најнеочекиванијих делова и склопова, на пример старих машина за прање веша или фрижидера, за занимљива решења проблема раздвајања и пречишћавања коначног производа, али и даље тврдите да је нека врста „пробојног“ модела инсталације препорученог за самоизраду, то је немогуће.

Видео - Пример домаће биљке за производњу биодизела

Један од најтежих и најтежих процеса је одвајање фракције која садржи глицерин из биодизела, а затим - чишћење горива од остатака сапуна, алкалних састојака и вишка метанола. Иначе, метанол је веома скупа сировина и једноставно испаравање у атмосферу је крајње неисплативо. То значи да су са његовом повећаном испарљивошћу потребне посебне коморе за пречишћавање, које омогућавају да се процес дестилације изведе без губитака.

Сапунска компонента се одваја таложењем, испирањем водом, након чега следи филтрација и испаравање вишка. Закисељена једињења (на пример, сирћетна киселина) користе се за уклањање алкалија.

Неки домаћи мајстори преферирају уградњу посебне аерационе колоне, у којој се биодизел таложи и, уз помоћ ваздушних мехурића које вештачки ствара компресор, чисти од хемијских нечистоћа. Сличан пример је приказан у наставку видеа:

Видео - Како направити биодизел

Једном речју, тешко је говорити о високој (или бар о некој) профитабилности такве занатске производње. Продуктивност таквих инсталација је ниска, немогуће је организовати непрекидни циклус, домаћа опрема захтева готово стално праћење од стране особе. А квалитет насталог биодизела је тешко контролисати. Односно, за потребе личне економије, за пуњење властитим аутомобилом (на сопствену опасност и ризик), ово се може користити, али неће ли такво гориво постати скупље од обичног дизел горива?

А ако организацију производње биогорива сматрате сопственим послом, онда у овом случају не можете без набавке посебних технолошких јединица.

Многи модели мини линија за производњу биодизела представљени су пажњи заинтересованих.

Ако поставите циљ, неће бити тако тешко пронаћи потребан производни мини-комплекс који је оптималан за расположиви простор. На Интернет страницама постоји много сличних технолошких инсталација, које се разликују у потрошњи енергије, продуктивности, степену аутоматизације, броју оператора потребних за сервисирање и, наравно, у цени опреме. И домаће и европске компаније савладале су производњу линија за производњу биодизела.

Видео: аутоматизована модуларна линија за производњу биодизела

Чврста биогорива - пелете

У последње време има пуно разних гласина или чак својеврсних „легенди“ да једна од најперспективнијих и најпрофитабилнијих врста малог бизниса може бити производња пелета са горивом - посебне врсте биолошког горива. Размотримо детаљније заслуге чврстог зрнастог горива и поступак његове производње.

Зашто и како се производе пелети са горивом?

Сјеча, предузећа за обраду дрвета, пољопривредни комплекси и неке друге производне линије нужно производе, поред главних производа, врло велику количину дрвета или другог биљног отпада, који, чини се, више немају никакву практичну вриједност. Не тако давно, једноставно су спаљени, бацајући дим у атмосферу или чак расипно разграђени од огромних „гомила отпада“. Али они имају огроман енергетски потенцијал! Ако се овај отпад доведе у стање погодно за употребу у облику горива, онда уз решавање проблема одлагања можете и да зарадите! На тим принципима се заснива производња чврстог биогорива - пелета.

Пелет је изузетно згодан за складиштење, транспорт, употребу

Заправо се ради о компримованим цилиндричним гранулама пречника од 4 ÷ 5 до 9 ÷ 10 мм и дужине од око 15 ÷ 50 мм. Овај облик испуштања је врло згодан - пелете се лако спакују у вреће, лако се транспортују, изврсне су за аутоматско довод горива у котлове на чврсто гориво, на пример, помоћу пужног утоваривача.

Котлови на пелете имају могућност аутоматског напајања горивом из бункера

Пелет је прешан и од природног дрвног отпада и од коре, грана, иглица, сувог лишћа и других нуспроизвода од сече. Добивају се од сламе, љуске, колача, ау неким случајевима се чак и пилећи стајњак користи као сировина. У производњи пелета покреће се тресет - у овом облику постиже максималан пренос топлоте током сагоревања.

Пелети се могу производити од разних материјала.

Наравно, различите сировине дају различите карактеристике насталих пелета - у погледу њихове излазне енергије, садржаја пепела (количина преостале негориве компоненте), влажности, густине и цене. Што је квалитет већи, то је мање гњаваже са уређајима за грејање, већа је ефикасност система грејања.

Неки пелети се могу користити не само као гориво, већ и као ђубриво или састав за малчирање тла. Ипак, њихова главна сврха је, наравно, гориво за котлове и овде имају много изражених предности у односу на друге врсте чврстих горива. Тако је, на пример, ово апсолутно чиста врста горива са становишта екологије. У процесу производње пелета не користе се хемијски адитиви или песак за обликовање.

Врсте и опис пелета

Мишљење стручњака: А.В.Малсалски

Уредник категорије „конструкција“ на порталу Строидаи.ру. Специјалиста за инжењерске системе и одводњу.

Према свом специфичном калоричном садржају (у смислу запремине), пелети за собом остављају све врсте огревног дрвета и угља. Складиштење таквог горива не захтева велике површине нити стварање било каквих посебних услова. Стиснуто дрво, за разлику од пиљевине, никада не почиње пропадати или расправљати, тако да не постоји ризик од спонтаног сагоревања таквог биогорива.

Сада - на питање производње пелета. У ствари, читав циклус је једноставно и јасно приказан на дијаграму (пољопривредне сировине су приказане, али ово се подједнако односи на било који дрвни отпад):

„Кратки курс“ о производњи пелета

Пре свега, отпад пролази кроз фазу дробљења (обично до величине иверја до 50 мм дужине и 2 ÷ 3 мм дебљине). Након тога следи поступак сушења - неопходно је да заостала влага не прелази 12%.Ако је потребно, чипс се дроби у још финију фракцију, доводећи његово стање скоро до нивоа дрвног брашна. Оптимално се сматра ако је величина честица која улази у линију за пресовање пелета унутар 4 мм.

Пре него што сировина уђе у гранулаторе, лагано се упари или кратко потопи у воду. И, коначно, на линији за пресовање пелета, ово „дрвено брашно“ се утискује кроз калибрационе рупе посебне матрице, које имају конусни облик. Оваква конфигурација канала доприноси максималној компресији дробљеног дрвета, наравно, његовим оштрим загревањем. Истовремено, лигнинска супстанца присутна у било којој структури која садржи целулозу поуздано „лепи“ све најмање честице, стварајући врло густу и издржљиву гранулу.

Формирање пелета у цилиндричној матрици

На излазу из матрице, резултујуће "кобасице" се секу посебним ножем, који даје цилиндричне грануле потребне дужине. Одлазе у резервоар, а одатле до пријемника готових пелета. У ствари, преостаје само хлађење готових гранула и њихово паковање у вреће.

Шема апарата са равном матрицом

Матрице могу бити цилиндричне или равне. Први су продуктивнији, користе се углавном у моћним индустријским инсталацијама. На малим гранулаторима, који се чешће користе у појединачним домаћинствима, обично су равни.

Видео: мала производња за прераду дрвног отпада у пелете

Али шта је са „приватним власником“?

Дакле, чини се да је све једноставно. Али ова „једноставност“ је за поједностављену производњу, али да ли је вредно покренути такав поступак сами?

1. Пре свега, морате врло пажљиво "погледати око себе" са становишта извора сировина за приватну производњу.

• Ако се у близини налази било који погон за обраду дрвета (велика радионица) и тамо редовно можете набавити готову пиљевину по „смешним“ ценама или чак бесплатно, редоследом самосталног преузимања, онда је вредно покушати. Највероватније ће сви почетни трошкови ускоро бити оправдани - постојаће прилика не само да се у потпуности обезбеде зрнастим биогоривом, већ и да остваре вишак.

Ако успете да пронађете таквог добављача, онда ће то успети!
Сасвим је разумљиво да ће присуство линије за пелете бити врло корисно ако се сам власник бави проблемима обраде дрвета, а пиљевина на фарми, како кажу, „није пренета“.

• Још је горе ако је доступан само велики дрвни отпад - у овом случају ћете морати размислити о питању његовог дробљења, а ово су већ непотребни трошкови за опрему и електричну енергију.
• Ако се прорачун заснива на волунтаристичким претпоставкама - „оно што нађем, обрадићу“, онда, највероватније, неће проћи ништа добро. Опрема за пелетирање није јефтина и мало је вероватно да ће се икада оправдати овим приступом.

При процени могућности добијања сировина потребно је проценити врсте дрвета. Тешко да је вредно ступити у контакт са тополом или врбом - не само да је дрво нискокалорично, већ и слабо синтерира у грануле због ниског садржаја лигнина. Липа такође није добар избор. Али пиљевина четинара, због високог садржаја смоле, погодна је за све, без изузетка.

2. Следеће велико питање је хардверски проблем.

Заправо, с тим нема посебних проблема - на продају је много инсталација различитих капацитета и перформанси, домаћих, европских или кинеских склопова. Назвати их јефтинима је вероватно немогуће. Који је од њих бољи или лошији, такође је тешко просудити, боље је заробити се у ову тему на Интернет форумима.

Монтажна машина за пелете

На истом месту, на форумима, можете пронаћи предлоге мајстора који се баве производњом гранулатора по мери. Имају доказане шеме, сопствене цртеже, искуство у склапању и постављању инсталација.Могуће је да ће се такав уређај показати много атрактивнијим по цени од фабричког.

Видео: модел фиксне млинице за пелет од 4 кВ

Али о самопроизводњи - врло контроверзно питање. Пре свега, готово је немогуће добити готове цртеже таквих производа - осим можда копирати са склопљеног уређаја. Мајстори који су савладали производњу таквих инсталација вероватно неће делити све нијансе дизајна и монтаже.

Друга потешкоћа је у томе што покретни и непокретни делови у комори за гранулацију доживљавају огромна оптерећења, а без одговарајућег знања о материјалима чврстоће и примењене механике готово је немогуће правилно их израчунати. Учинити то „на око“ - неће успети.

Главни делови гранулатора су ваљци за калупе и дробљење

Главни делови - калупи и ваљци за дробљење - могу се купити готови. Али да бисте извршили само тело, монтирали га на кревет, инсталирали електрични погон, размислили о систему преноса са потребним преносним односом, прецизно подесили све делове и склопове - за то су потребне изванредне способности бравара, механичара, руковаоца глодалицом , токар ...

Наравно, ако имате потпуно поверење у своје способности, онда можете покушати - на Интернету постоје примери у којима се домаћи мајстори хвале својим успехом. Штавише, неки чак успевају да побегну од конвенционалних шема и промене дизајн, чинећи га једноставнијим, али без губитка могућности инсталације.

Можда ће доњи видео за некога бити полазна тачка у развоју и производњи вашег сопственог гранулатора на пелете:

Видео: како ради компактни гранулатор за пелете

У закључку се може приметити следеће.

На скали једне публикације, једноставно је немогуће ни накратко проћи кроз све савремене методе прављења биогорива. Дакле, питања производње и употребе биогаса из животињског отпада, производња биоетанола из биљних сировина заслужују посебне чланке. Ако читалац има занимљиве информације о овим питањима, радо ћемо их објавити на нашем порталу. У сваком случају, ове теме такође неће остати без разматрања.

Будите у току!