Лаборатория Биоэнергетики

Производство биодизельного топлива

Конструкция и назначение устройства

В промышленном масштабе процесс является непрерывным. С этой целью исходные материалы (сырье) растительное масло, метанол и гидроксид калия подаются в реакторы с непрерывным перемешиванием. Экспериментальная установка CE 650 воспроизводит этот процесс в небольшом масштабе.

Химическая реакция протекает уже при температуре около 60°С и при времени пребывания в реакторе с непрерывным перемешеванием около двух часов.

Сырье непрерывно подается в реактор. После установленного времени пребывания из реактора выходят продукты. Они представлены в виде двухфазной смеси: биодизельная фаза и фаза с побочными продуктами. Фаза с побочными продуктами откачивается из находящегося ниже по технологической цепочке фазового сепаратора и подается в резервуар для побочных продуктов.

Биодизельная фаза может либо возвращаться в реактор, либо подаваться на следующую стадию процесса. Биодизельная фаза содержит не только биодизель, но также остаточные количества метанола, гидроксида калия и растительного масла. Оставшееся растительное масло может вступать в реакцию с образованием биодизеля во втором реакторе экспериментальной установки. Метанол можно дистиллировать на дополнительной стадии процесса, и затем биодизель можно очистить на следующей стадии процесса.

Наконец, происходит хранение очищенного биодизеля, регенерированного метанола и отделенных побочных продуктов.

Степень преобразования в процессе текущей химической реакции может быть повышена до равновесной путем применения соответствующих мер. К ним относятся увеличение времени реакции и повышение температуры. На равновесие также может влиять отделение побочных продуктов. Следующий второй этап переэтерификации повышает степень преобразования растительного масла путем вступления в реакцию все еще содержащегося растительного масла с новым метанолом и катализатором.

Производство биодизельного топлива

CE 642 демонстрирует практическое производство биогаза с помощью биомассы. Используемый субстрат представляет собой суспензию измельченных органических твердых веществ. В первом реакторе происходит гидролиз и подкисление субстрата. Во втором реакторе биогаз, содержащий метан и диоксид углерода, образуется параллельно с образованием уксусной кислоты. С помощью этого двухступенчатого режима работы установки окружающие условия в обоих реакторах могут регулироваться и оптимизироваться отдельно друг от друга. Температура и pH контролируются в обоих реакторах. Полученный газ сушат в колонне. Затем регистрируются поток, влажность, содержание метана, содержание двуокиси углерода и температура газа. Управление установкой и сбор данных осуществляется с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК), который управляется с помощью сенсорного экрана. Измеренные значения могут быть перенесены на ПК через USB-интерфейс, отображаются и сохраняются с помощью программного обеспечения GUNT.