Дослідження способів нейтралізації біодизеля водним розчином лимонної кислоти
DOI:
https://doi.org/10.31548/machenergy2021.02.049Ключові слова:
біодизель, метиловий ефір жирних кислот, МЕЖК, очищення, нейтралізація, об'ємний спосіб, аерозольний спосіб, кислота, солі кислотАнотація
Виробництво метилових ефірів жирних кислот (МЕЖК), які ще називають біодизелем, за традиційною технологією відбувається за наявності лужного гомогенного каталізатора, який не вступає в реакцію, а тільки її прискорює, залишаючись в виготовленому МЕЖК і викликаючи корозію двигуна. Очищенню МЕЖК від гомогенного каталізатора повинна передувати його нейтралізація. Для цього використовується водний розчин неорганічних (соляна, сірчана, фосфорна тощо) і органічних (оцтова, лимонна) кислот. Метою дослідження є визначення встановлення оптимальних і раціональних параметрів нейтралізації МЕЖК. Дослідження ефективності нейтралізації МЕЖК проводились шляхом його перемішування з водним розчином лимонної кислоти (об'ємний спосіб) та шляхом розпилення водного розчину лимонної кислоти над шаром МЕЖК (аерозольний спосіб). Дослідження впливу параметрів мішалки на лужність МЕЖК, що піддається нейтралізації, проводились при температурах 20°С, 40°С, 60°С і 80°С і частотах обертання валу мішалки 200, 350, 500 і 650 об./хв. Час перемішування становив 5 хв. Дослідження впливу параметрів розпилювача на лужність МЕЖК проводилось шляхом розпилювання 6 мл водного розчину 1% лимонної кислоти на 100 мл МЕЖК через відцентровий повноконусний розпилювач "Disс аnd Соrе". Час розпилення становив 1,5-3 с при тиску 0,15-0,25 ат. Експериментально встановлено, що нейтралізацію біодизеля доцільно здійснювати об'ємним способом при температурі 40°С і раціональній частоті обертання валу мішалки 240-410 об./хв., при цьому оптимальна частота обертання валу мішалки становить 323 об./хв.
Посилання
Atadashi I. M., Aroua M. K., Abdul Aziz A. R., Sulaiman N. M. N. (2011). Refining technologies for the purification of crude biodiesel. Applied Energy. 88(12). 4239-4251. doi: 10.1016/j.apenergy.2011.05.029.
Akgun, N., Iscan, E. (2007). Effects of process variables for biodiesel production by transesterification. European Journal of Lipid Science and Technology. 109(5). 486-492. doi: 10.1002/ejlt.200600210.
Casas A., Perez A., Ramos M. J. (2017). Catalyst removal after the chemical interesterification of sunflower oil with methyl acetate. Organic process research & development. 21(9). 1253-1258. doi: 10.1021/acs.oprd.7600108.
Esipovich A. L., Rogozhin A. E., Belousov A. S., Kanakov E. A., Danov S. M. (2018). A comparative study of the separation stage of rapeseed oil transesterification products obtained using various catalysts. International Conference on Coal Science and Technology (ICCS and T) / Australia-China Symposium on Energy (ACSE), Sep. 25-29, 2017, Beijing, China. Fuel Processing Technology. 173. 153-164. doi: 10.1016/j.fuproc.2018.01.023.
Glisic S. B., Skala D. U. (2009). Design and optimization of purification procedure for biodiesel washing. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly. 13(3). 159-168. doi: 10.2298/CICEQ0903159G.
Gomes M. G., Santos D. Q., de Morais L. C., Pasquini D. (2015). Purification of biodiesel by dry washing, employing starch and cellulose as natural adsorbents. Fuel. 155. 1-6. doi: 10.1016/j.fuel.2015.04.012.
Hajek M., Skopal F. (2010). Treatment of glycerol phase formed by biodiesel production. Bioresource Technology. 101(9). 3242-3245. doi: 10.1016/j.biortech.2009.12.094.
Hajek M., Skopal F., Vavra A., Kocik J. (2017). Transesterification of rapeseed oil by butanol and separation of butyl ester. Journal of cleaner production. 155(1). 28-33. doi: 10.1016/j.jclepro.2016.07.007.
Karaosmanoglu F., Cigizoglu K. B., Tuter M., Ertekin S. (1996). Investigation of the refining step of biodiesel production. Energy & Fuels. 10(4). 890-895. doi: 10.1021/ef9502214.
Sadhukhan S., Sarkar U. (2016). Production of purified glycerol using sequential desalination and extraction of crude glycerol obtained during trans-esterification of Crotalaria juncea oil. Energy Conversion and Management. 118. 450-458. 10.1016/j.enconman.2016.03.088.
Sandhya K. V., Abinandan S., Vedaraman N., Velappan K. C. (2016). Extraction of fleshing oil from waste limed fleshings and biodiesel production. Waste Management. 48. 638-643. doi: 10.1016/j.wasman.2015.09.033.
Vavra A., Hajek M., Skopal F. (2017). The removal of free fatty acids from methyl ester. Renewable energy. 103. 695-700. 10.1016/j.renene.2016.10.084.
Petroleum products and lubricants. The neutralization number. Method of potentiometric titration. (1996). GOST 11362-96 from 1d July 1997. Moscow: Standartinform.
Liquid fuels; diesel fuel of vegetable oil methylester (PME). (1994). DIN V 51606-1994. from 1d July 1994. Berlin, Germany: German Institute for Standardization. 3.
Karp D. B. (2004). Econometrics. Vladivostok: DVGAU. 50.
Förster E., Rönz B. (1979). Methoden der Korrelations und Regressionsanalise. Berlin: Verlag die Wirstschaft. 302.
Romaniuk W., Polishchuk V., Marczuk A., Titova L., Rogovskii I., Borek K. (2018). Impact of sediment formed in biogas production on productivity of crops and ecologic character of production of onion for chives. Agricultural Engineering (wir.ptir.org). Krakow. Poland. 22(1). 105-125. https://doi.org/10.1515/agriceng-2018-0010.
Rogovskii I. L., Polishchuk V. M., Titova L. L., Sivak I. M., Vyhovskyi A. Yu., Drahnev S. V., Voinash S. A. (2020). Study of biogas during fermentation of cattle manure using a stimulating additive in form of vegetable oil sediment. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 15(22). 2652-2663.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
