Знакомые подбивают (почти подбили) на проект: кустарное производство биодизеля из бросового сырья. Весь маркетинг берут на себя, от меня требуется установка. Сюда я буду выкладывать вопросы, ответы и новости по поводу проекта.
Сырьё - отработаное масло с забегаловок типа "макдонадсов" и прочей дряни и отходы консервного производства, которое сейчас просто выкидывается. Может быть, кому-то тоже будет интересно, может быть кто-то поможет мне избежать очевидных грабель, может быть, я - наоборот - помогу кому-то.
Смысл процесса - переэтирификация сложных эфиров жирных кислот растительного масла. (Много-)глицерид заменяется на метиловую или этиловую группу. Получаются (ди-)метилэфиры (или этилэфиры, в случае этилового спирта) сложных кислот (ДМЭ или ДЭЭ соответсвенно). Это дизельное топливо (цетановое число - около 55), которое в смеси с солярой работает в обычном дизеле без переделки (при использовании более 20% смеси, возможно, потребуется установить другой угол опережения впрыска).
Плюсы:
- высокое цетановое число, высокий КПД двигателя;
- более полное сгорание, меньше образуется сажи и выхлоп гораздо чище (для машины - как бы и пофиг, но для стационарного генератора - не последнее дело);
- такое топливо лучше смазывает двигатель, уменьшает расход масла, продлевает срок службы;
- температура вспышки выше, чем у соляры;
- дружественность к окружающей среде: чистый ДМЭ разлагается в природе бактериями где-то за месяц (в смеси с солярой бактериям оно уже не по зубам, но всё же). Топливо не ядовито, не пахнет.
- за счёт более эффективного сгорания чуток повышается мощность движка;
- и главное - сурьёзная скидка с цены.
Нормальная соляра на заправке у нас стОит около 40 рублей, себестоимостоимость дизеля из отходов получается что-то около 10-12 рублей (уже с учётом работы, электричества, воды, доставки сырья и проч).
Минусы:
- эфиры любят растворять пластики, которые в бензине и соляре не растворяются. Особенно нетерпимы они к резинам. Утверждается, что европейские дизели моложе 1994-го года рождения предусматривают использование ДМЭ в топливной системе. Остальные - есть риск, что придётся менять прокладки каждый месяц.
- меньшая (где-то на 11%) теплотворная способность. Расход растёт хоть и не пропорционально (ибо увеличивается КПД, и топливо сгорает более полно), но растёт. На практике смесь в 20% ДМЭ с солярой даёт примерно равный расход (арифметически - должно быть падение на 2.2%), чистого ДМЭ требуется на 7-10% больше.
- потихоньку "сосёт" воду из воздуха;
- замерзает и густеет при более высокой температуре (чистый ДМЭ - около -20..-17). :\
Процесс:
Исходное сырьё титрируется на предмет определения кислотности.
Метанол (или этанол) смешивается с щелочью (желательно - КОН). Щелочь вяло, но растворяется.
Масло замешивается с этой смесью, доводится до температуры около 50-55С, начинается процесс переэтирификации. В зависимости от качества реактора (перемешивание и т.п.) процесс идёт от 20 минут (лабораторная ультразвуковая мешалка 250Вт на 1.5л) до нескольких часов. В интернете пишут, что в хорошо сделаном кустарном реакторе с механической мешалкой процесс идёт около 1.5 часа.
Затем щелочь нейтрализуется любой удобной кислотой (опять титрирование, если необходимо - то и ещё раз, до достижения pH 7.0).
Смесь (содержит - ДМЭ (ДЭЭ), глицерин, неотработавший спирт, соли от нейтрализации, воду, мыло) отстаивается. Так как по плотности ДМЭ отличается от глицерина процентов так на 10, то смесь расслаивается. Нижний слой (глицерин) сливается, верхний (с продуктом) забираем для отмывания.
Отмывание - смешивание быстрым миксером с избытком воды до образования эмульсии и отстой. Через несколько часов эмульсия расслоится. Воду сливаем, продукт забираем для просушки (необязательно, но спецы говорят, что желательно). Всё. Если технология соблюдена, продукт содержит не менее 97% ДМЭ и дизель отлично работает на нём без переделки (установка угла впрыска -
это никак не переделка
движка ).
Установка (как она сейчас видится и находится в работе):
Два больших бака - основной реактор и для промывки (трубы и баки из высокомодульного полиэтилена для канализации). Прозрачные шланги из ПВХ. Два насоса для топлива (всё ещё не найдены), четыре электромагнитных газовых выключателя от "Дунлоп", два мелких бачка под метанол и побочные продукты, одна помпа для упаривания метанола... Один кит на ADUC871 (плата с контроллером, усилками, несколько ключей). Две электроплитки с закрытыми ТЭНами. остальное - самопальщина.
Пока всё валяется большой кучей хлама.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.