УДК 62

ПЕРЕРОБКА ГЛІЦЕРИНОВОЇ ФРАКЦІЇ, ЯК ПОБIЧНОГО ПРОДУКТУ ПРИ СИНТЕЗІ БІОДИЗЕЛЮ

Турчун Д.А.1, Ющенко С.Л.1, Столяренко Г.С.1
1Черкаський державний технологічний університет

Аннотация
Аналізуючи публікації світових видань з проблем нафтового ринку, можна константувати, що ймовірно через декілька десятків років світових ресурсів нафти і газу вже буде недостатньо для покриття світових потреб транспорту, енергетики і хімічних виробництв. Крім того, у світі постійно спостерігається зростання цін на нафту. Частковим розв’язанням цієї проблеми може стати використання поновлювальних джерел енергії.

Ключевые слова: биодизель, глицериновая фракция

Turchun D.A.1, Yushchenko S.L.1, Stolyarenko G.S.1
1Cherkasy State Technological University

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Турчун Д.А., Ющенко С.Л., Столяренко Г.С. Переробка гліцеринової фракції, як побiчного продукту при синтезі біодизелю // Современные научные исследования и инновации. 2011. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2011/11/5471 (дата обращения: 03.10.2017).

Серед альтернативних нафтопродуктів найбільш поширеним і перспективним вважається біодизельне паливо [1].

Використання біодизельних палив знижує емісію майже всіх шкідливих речовин порівняно із застосуванням нафтових дизельних палив.

На сьогоднішній день наукові праці відіграють важливу роль в розвитку технологій, а особливо в напрямку збереження екологічного стану і використання поновлювальних джерел енергії та зменшення забруднень навколишнього середовища. Щодо біодизелю, то на сьогодні наукові роботи направлені на:

  • розробку технологій виробництва біодизелю;

  • використання різної сировини для виробництва біодизелю;

  • спрощення технології її виготовлення;

  • очищення біодизелю;

  • переробку гліцеринової фракції і її використання.

Дослідженням по переробці гліцеринової фракції, яка є одинією з основних компонентів органічних відходів при виробництві біодизелю, зацікавились багато компаній, так як з даної сировини можна отримувати чистий гліцерин, маслянисту фракцію і інші компоненти.

Також впроваджується технологія зниження вартості дизельного біопалива за рахунок утилізації побічних продуктів його виробництва. Налічується три варіанти зниження собівартості біодизелю і використання гліцеринової фракції:

  • використання гліцеринової фракції в якості котельного палива;

  • часткова переробка гліцеринової фракції: вилучення метанолу і повернення на повторне виробництво та використання гліцеринової фракції в якості котельного палива;

  • переробка гліцеринової фракції до отримання технічного 80% гліцерину [2].

Виробничий очищений гліцерин використовують для виробництва технічних миючих засобів. Після глибокого очищення отримують фармакологічний гліцерин, тонна якого на ринку коштує близько 8 тис. гривен. Додаючи фосфорну кислоту до технічного гліцерину можна отримати фосфорні добрива, які використовують для потреб сільського господарства, можна використовувати в парфумерній, харчовій − як добавка до напоїв, як зм’якшувальний засіб або основа мазей, добавка до масла. Тобто можна відмовитися від імпортних технічних миючих засобів і фосфорних добрив [3].

Гліцерин може поглинати з повітря до 40 % води по відношенню до його початкової маси. Завдяки цій властивості він отримав широке розповсюдження в косметиці, як речовина, що швидко відбирає воду з тваринної та рослинної тканини. Він застосовується майже у всіх косметичних препаратах як пом’якшуючий засіб та є одним з основних видів сировини для виготовлення зубних паст. Він не засихає, не гіркне, замерзає при дуже низьких температурах і тому застосовується як речовина, що перешкоджає висиханню та замерзанню косметичних виробів. У шкіряному виробництві та текстильній промисловості – для обробки пряжі і шкіри з метою їх пом’якшення та надання еластичності. З гліцерину добувають вибухову речовину нітрогліцерин, що використовується для виготовлення динаміту [3].

Однією із перспективних підходів використання гліцерину у біотехнологічній галузі як субстрату для культивування мікроорганізмів [4].

Спиртовий розчин нітрогліцерину має судинорозширювальну дію й у вигляді ліків використовується при серцевих захворюваннях [2].

При проведенні наукової роботи нами було розроблено метод переробки гліцеринової фракції з отриманням технічного гліцерину і маслянистої фракції. Для даного дослідження бралися два види гліцеринової фракції:

  1. після попередньої очистки гліцеринової фракції з виділенням з неї частки етилового спирту і летких компонентів;

  2. гліцеринова фракція без очистки.

В даному дослідженні було отримано позитивні результати. Нами було розроблено дві методики переробки гліцеринової фракції.

Перша методика полягає в тому, що гліцеринова фракція нейтралізується розчином кослоти. Після нейтралізації отримана реакційна маса поступово розділяється на два шари: верхній – маслянистий шар; нижній – гліцерин з кристалами солі. Ці два шари відділяються один від одного. Нижній шар розділяється на гліцерин і кристали солі і за допомогою фільтра Шота відфільтровують кристали солі від гліцерину з подальшим промиванням кристалів солі спиртом. Інша методика полягає в попередньому розчиненні гліцеринової фракції в етиловому спирті для зменшення її в’язкості. Далі проводиться нейтралізація кислим розчином з наступною фільтрацією на фільтрі Шота кристалів солі. Потім проводиться відгонка спирту і інших летких компонентів з фільтрату, після чого отримана суміш розділяється на маслянисту фракцію і технічний гліцерин. Були використані деякі додаткові методи для розділення компонентів з мінімізацією їх втрат.

Результати отримані при проведенні дослідження представлені в таблиці 1.1 і 1.2 і на рисунках 1.1 і 1.2.

Таблиця 1.1 – Вміст компонентів отриманих при переробці очищеної гліцеринової фракції отриманих за методикою 1.

Склад гліцеринової фракції

м, г

V,%

Масляниста фракція

21,03

41,96

Гліцерин

18,41

36,73

К

2,012

4,01

Леткі компоненти

8,67

17,30

Всього

50,122

100

Рисунок 1.1 – Діаграма процентного складу очищеної гліцеринової фракції отриманої за методикою 1.

 

Таблиця 1.2 – Вміст компонентів отриманих при переробці гліцеринової фракції без очиски отриманих за методикою 2.

Склад гліцеринової фракції

м, г

V,%

Масляниста фракція

5,57

35,2

Гліцерин

4,45

28,13

К

0,99

6,24

Леткі компоненти

4,81

30,4

Всього

15,82

100

 

Рисунок 1.2 – Діаграма процентного складу гліцеринової фракції за методикою 2.

Проводилися також дослідження по визначенню вмісту летких компонентів в гліцериновій фракції з попередньою очисткою і без очистки методом відгонки під вакуумом. Суть попередньої очистки полягає в тому, що з гліцеринової фракції було видалено частину спирту, який планується повернути на стадію синтезу, та частину біодизелю. Результати вмісту летких компонентів представлені на рисунку 1.3.

Рисунок 1.3 – Діаграма процентного вмісту летких компонентів в гліцериновій фракції.

З даної діаграми ми бачимо, що попередня очистка гліцеринової фракції дає можливість зменшити вміст летких компонентів (етилового спирту і інш.) з 29,5% до 16,8%.

Нами була розроблена технологічна схема переробки гліцеринової фракції з отриманням технічного гліцерину, маслянистої фракції і відігнаного етилового спирту, який знову можна використовувати в синтезі біодизелю. Дана технологічна схема зображена на рисунку 1.4.

 

Рисунок 1.4 – Схема технологічна переробки гліцеринової фракції.

1 – збірник гліцеринової фракції; 2- реактор з мішалкою; 3 – ємність для маслянистої фракції; 4 – збірник гліцерину; 5,7,10 – фільтр; 6 – випарник маслянистої фракції; 8 – збірник маслянистої фракції; 9 – випарник гліцеринової фракції; 12 – збірник гліцерину; 13 – холодильник – конденсатор; 14 – збірник етанольно – екстрагованої фракції.

Дана технологічна схема дає можливість максимально використати гліцеринову фракції. По даній технології пропонується використовувати технічний гліцерин в сільськогосподарській промисловості, адже гліцерин використовують при обробці насіння і сіянців, так як розбавлені розчини гліцерину допомагають проростанню вівса та інших злаків, або ж технічний гліцерин можна піддавати більш повній і глибшій очистці до отримання фармацевтичного гліцерину. Щодо маслянистої фракції, то її можна використовувати як засіб для розпалювання або ж просто спалювати в котельні, або використовувати для виробництва мастил для автомобілів.


Библиографический список
  1. Щербініна И.О., Кочірко Б.Ф., Лютіш О.С. Пробле­ми виробництва біодизсльного палива в Україні // Вісник Н АУ. - 2006. - № 4 - С. 178-181.
  2. Бурдейний Д.М. Шляхи зниження собівартості біопалива за рахунок утилізації гліцеринового осаду// Збірник наукових праць/Вінниця: ВНУХТ. – 2011. – №7. – С. 51 – 55.
  3. http://biodieselmach.com/rus/index.php/vse-o-biodizele/oblasti-primeneniya-glicerina/
  4. Хом’як Д.І., Боровик О.О., Гриценко Н.А., Конон А.Д., Пирог Т.П. Використання відходів виробництва біодизелю для синтезу поверхнево – активних речовин NOCARDIAVACCINIIK-8 та дослідження їх впливу на біодеструкцію нафти/ // Збірник наукових праць/Вінниця: ВНУХТ. – 2011. – №8. – С. 110 – 111.


Все статьи автора «Виталий»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: