Макрокинетическая трансформация природных липидов для получения моторного топлива

Макрокинетическая трансформация природных липидов для получения моторного топлива

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 5

101

Рис. 2.

Хроматограмма содержания основных компонентов в биотопливе:

— С

14:0

;

— C

16:0

;

— C

18:2 n6

;

— C

18:1

;

— C

18:0

;

— C

18:3 n6

На возможность протекания такого процесса влияют различные примеси,

содержащиеся в сырье. Поэтому для упрощения процесса и повышения выхода

продукта целесообразно использовать серную кислоту.

Установлено, что при низкой концентрации катализатора, в частности 0,5 %

KОН, наблюдается некоторое запаздывание конверсии триглицеридов в алкил-

жираты, после чего конверсия ускоряется. Процесс описывается S-образной

кривой, что можно объяснить наличием двух фаз в реакционной смеси. По-

скольку концентрация липидов в фазе спирта недостаточно высокая, в начале

реакции имеет место ограничение массообмена. По мере развития реакции кон-

центрация жира в фазе спирта увеличивается, что приводит к более высокой

конверсии. При концентрации 0,5 % KОН времени на протекание реакции тре-

буется более 60 мин. Заметных различий в конверсии триглицеридов в этило-

вые эфиры для 1 % и 1,5 % добавляемого KОН не наблюдалось, поэтому

1 % KОН или серной кислоты принят за оптимум для трансэтерификации.

Проведенные эксперименты по превращению жирового сырья в топливный

продукт позволили установить оптимальную схему их получения в условиях

пониженного параллельного омыления. Для этого 10 кг жирового сырья необ-

ходимо перемешивать при температуре 70



С в течение 1 ч с 3 кг этанола и 0,3 кг

серной кислоты H

, отстаивать полученную смесь в течение 1 ч без переме-

шивания для удаления образовавшегося в нижней части реактора глицерина с

последующим двукратным повторением операций. По завершении процесса в

смесь добавляли 5 % дистиллированной воды и продолжали процесс в течение

15 мин. Этот прием позволил ускорить дальнейшую очистку полученных эфи-

ров. Затем смесь глицерина и метиловых (этиловых) эфиров подвергали отстаи-

ванию при комнатной температуре в течение 1 ч, в результате чего глицерин