SUBSKRYBUJ KANAŁ RSS

Biodiesel z oleju posmażalniczego

Utworzone przez admin dnia 24 maja 2014

Dzisiaj omówimy sobie kolejny sposób na produkcję biodiesla z gorszej jakości surowca – oleju posmażalniczego. Ponieważ jest on odpadem w różnych restauracjach, można go nabyć bo bardzo atrakcyjnej cenie (lub całkowicie za darmo). Podczas smażenia, olej hydrolizuje (reaguje z wodą) tworząc wolne kwasy tłuszczowe, dlatego takie oleje charakteryzują się podwyższoną liczbą kwasową – do 10%. Taka zawartość wolnych kwasów tłuszczowych praktycznie uniemożliwia użycie zasad jako katalizatorów transestryfikacji.

Dlatego w przemyśle transestryfikację takich surowców prowadzi się dwuetapowo. Najpierw, przy użyciu mocnych kwasów nieorganiczych jako katalizatora , przekształceniu w estry ulegają wolne kwasy tłuszczowe. W drugim etapie, wolny od FFA półprodukt ulega dalszej – zasadowej transestryfikacji.

W warunkach domowych produkcja biodiesla w ten sposób nie miałaby żadnego sensu. Po pierwsze transestryfikację katalizowaną kwasami prowadzi się w dużo wyższej temperaturze i jest ona procesem znacznie powolniejszym od transestryfikacji z użyciem zasad jako katalizatorów (trwa kilka godzin). Po drugie kwasy używane jako katalizatory to substancje silnie żrące i niebezpieczne. Obchodzenie się z nimi przez osoby nie mające doświadczenia byłoby co najmniej ryzykowne.

Pozostaje nam więc zneutralizować wolne kwasy tłuszczowe metodą opisaną tutaj. Wcześniej należy odfiltrować cząstki stałe zawarte w oleju. Proces transestryfikacji zneutralizowanego oleju prowadzimy w standardowych warunkach:

  • stosunek molowy metanolu do tłuszczu – 6 : 1
  • ilość NaOH – 1% masy tłuszczu
  • temperatura ok. – 60 º C
  • mieszanie ok. – 600 obr/min
  • czas reakcji – 1 godzina

Podczas neutralizacji tracimy wprawdzie część masy oleju, która ulega przemianie w mydła, ale olej uzyskany tą metodą z powodzeniem można używać do produkcji biodiesla z wykorzystaniem zasadowych katalizatorów.

Produkcja biodiesla z nierafinowanego oleju rzepakowego cz.2

Utworzone przez admin dnia 3 kwietnia 2014

W tym artykule zajmiemy się otrzymywaniem biodiesla z nierafinowanego oleju rzepakowego, używając nadmiaru katalizatora do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych.

Nasz tok postępowania jest następujący: chcemy wyznaczyć ile jest FFA ( wolne kwasy tłuszczowe – free fatty acids) w oleju i na tej podstawie wyznaczyć ile potrzeba dodatkowego wodorotlenku do ich zobojętnienia.

Ilość wolnych kwasów tłuszczowych w oleju określa tzw. liczba kwasowa.

Wyznaczymy ją  miareczkując odważkę tłuszczu mianowanym roztworem KOH w następujący sposób:

  • odważamy ok. 2g oleju
  • do kolbki (erlenmejerki) nalewamy ok.25ml mieszaninę alkoholu etylowego i eteru dietylowego (w stosunku 1 : 1)
  • podgrzewamy mieszaninę na łazni wodnej i rozpuszczamy w niej olej
  • dodajemy kilka kropel fenoloftaleiny
  • miareczkujemy 0,1 molowym roztworem KOH do różowego zabarwienia roztworu, utrzymującego się ok. 1 minuty.

Liczbę kwasową obliczymy z poniższego wzoru:

LK = cKOH · M · V/ 10M [%]

gdzie

cKOH – stężenie molowe roztworu KOH
M – średnia masa cząsteczkowa wolnych kwasów tłuszczowych ( 282g/mol)
V – objętość roztworu KOH zuzytego do miareczkowania
m – masa naważki

Jeśli na przykład wyszło nam że LK naszego oleju wynosi  2 % oznacza to, że w 1 litrze oleju jest 0,02 · 915 = 18,3 g  (ponieważ gęstość oleju = ok. 915g/litr) kwasów tłuszczowych do zobojętnienia których musimy zużyć 3,64 g  katalizatora. Zakładając więc, że chcemy użyć 1% katalizatora (względem masy oleju) , całkowita ilość katalizatora będzie równa 915 · 1% + 3,64g =  12,79 g.

Jak widać wyznaczenie ilości FFA w oleju nie jest jakimś nadzwyczaj trudnym zadaniem, ale nie obejdzie się tutaj bez szkła i odczynników. W dodatku eter dietylowy ma właściwości narkotyczne i nasenne, jest skrajnie łatwopalny i ma bardzo, bardzo odurzający zapach.

Można nie przeprowadzać oznaczenia FFA i stosować taki nadmiar katalizatora aby zneutralizował przypuszczalną ilość FFA obecnych w oleju. Jednak należy pamiętać, że ilość wolnych kwasów tłuszczowych w różnych porcjach oleju może być zmienna, dlatego w tym przypadku ilość katalizatora w kolejnych „ porcjach produkcyjnych” będzie różna i powtarzalność nie będzie zachowana.

W dodatku z góry zgadzamy się że w procesie powstaną mydła, które działając jak emulgator utrudniają rozdział frakcji glicerynowej od estrowej, co jest główną wadą metody.

W następnym artykule problem wolnych kwasów tłuszczowych rozwiążemy w inny sposób – poprzez ich wcześniejszą neutralizację.