Direcții de Utilizare ale Glicerinei Obținute în Instalațiile de Fabricare a Biodieselului

INTRODUCERE

În prezent, toate națiunile se confruntă cu problema creșterii prețurilor la combustibilii fosili , și, prin urmare, dezvoltarea de alternative viitoare pentru combustibili a devenit necesară și provocatoare. Una dintre alternativele fezabile pentru reducerea cererii de combustibili fosili, în special în transport și sectoarele agricole, este utilizarea de biomasa pentru producerea de biodiesel. Motorina joacă un rol-cheie pentru utilajele de transport, atât în sectorul industrial și agricol, și, de asemenea, în funcționarea echipamentelor folosite în sectorul agricol, cum ar fi tractoare diesel și pompe de apă.

Biodieselul este format din esteri monoalchilici ai acizilor grași cu catenă lungă derivat din materii prime regenerabile, cum ar fi uleiul vegetal sau grăsimi de origine animală. Biodieselul are un punct de aprindere relativ ridicat (1500C), care îl face mai puțin volatil și mai sigur de a transporta și de-l a manevra decât motorina . Proprietățile sale lubrifiante pot reduce uzura motorului și, de asemenea, pot prelungi viața motorului .

Avantajele folosirii biodieselului ca o sursă alternativă de energie sunt:

• reducerea emisiilor care poluează aerul;

• o menţinere a conținutului de CO2 din aer;

• o eficientă utilizare a resurselor și / sau a deșeurilor;

• scăderea volumului de combustibili fosili importaţi.

În plus, este biodegradabil, non-toxic, și în esență nu conţine sulf și hidrocarburi aromatice.

În prezent, există mai multe metode de a produce biodiesel, spre exemplu diluaţia, microemulsificarea, piroliza, și transesterificare. Este bine acceptat că transesterificare este metoda cea mai practică pentru producția industrială. Așa cum se arată în figura nr.1, transesterificarea este o reacție chimică a unui mol de grăsime sau ulei vegetal cu trei moli de alcool pentru a forma esteri și glicerol. Această reacție necesită un catalizator pentru a îmbunătăți rata de randament a reacţiei deoarece reacția este reversibilă, iar excesul de alcool este folosit pentru a deplasa echilibrul spre partea produsul. Catalizatorul utilizat într-o reacție de transesterificare poate fi un catalizator alcalin, acid, sau pe bază de enzime. Cu toate acestea, sistemul catalitic enzimatic necesită un timp de reacție mult mai lung decât sistemele pe bază de catalizator alcalin și acid.

Figura nr.1: Reacţia de transesterificare

Ȋn procesul de fabricare a biodieselului prin transesterificare, glicerina este produsă ca un valoros coprodus. Unele instalații de biomotorină au încorporat un proces de purificare a glicerinei de la începutul operațiunilor.

O analiză a eficienţei este aplicată pentru a evalua potențialul beneficiu de încorporare a acestui proces, în cazul unui cost ridicat sau redus al instalaţiilor cu sau fără o instalație facilitată a glicerinei. Rezultatele studiului arată că instalarea unui proces de purificare a glicerinei ar putea fi utilă pentru o fabrică de biodiesel prin recuperarea glicerinei și, de asemenea ar determina o scădere a costurilor de tratare a apelor uzate.

În ciuda faptului că producția de biodiesel a crescut în ultimii ani, prețul de pe piață a glicerinei a scăzut și până anii 2000 nu a existat nici o cercetare cu privire la beneficiile potențiale de încorporare a unei instalaţii de purificare a glicerinei în cadrul unor fabrici de producție a biodieselului care folosesc ca materie primă ulei vegetal rezidual. Scopul acestui studiu este de a evalua beneficiile potențiale ale încorporării unui astfel de proces într-o uzină de producție a biodieselului și de a oferi unele opțiuni pentru managementul glicerinei.