4.2. Другий етап одержання біодизелю – реакція переетерифікації

СО + 3СН₃ОН_ІІ 3FAME_ІІ + С₃Н₅(ОН)₃

Маса, кг 965 Х' У' Z

М_М, кг/кмоль 874,53 32,04 292,86 92,10

4.2.1. Визначаємо кількість FAME_ІІ

М_СО/М^СР_ТГ = У'/М ; 965/874,53 = У'/3∙292,86;

У' = 965∙3∙292,43/874,53 = 968,04 кг

4.2.2. Визначаємо кількість СН₃ОН_ІІ

М_СО/М^СР_ТГ = Х'/М ; 965/874,53 = Х'/3∙32,04; Х' = 965∙3∙32,04/874,53 = 106,06 кг

4.2.3. Визначаємо кількість С₃Н₅(ОН)₃

М_СО/М^СР_ТГ = Z/М_ГЛ; 965/874,53 = Z/92,10; Z = 965∙92,10/874,53 = 101,63 кг

4.3. Перевірка розрахунків

СО + FFA + СН₃ОН_І + СН₃ОН_ІІ FAME_І + FAME_ІІ + С₃Н₅(ОН)₃ + Н₂О

965 + 35 + 4,02 + 106,06 36,76 + 968,04 + 101,63 + 3,20

1110,08 кг 1109,63 кг

Розрахунки виконані вірно, похибка складає σ = 0,45 %.

Ми розглянули приклад розрахунку теоретичного балансу процесу одержання біодизелю. На практиці, у більшості випадків, кількість СН₃ОН збільшують на 20-25 % мас.

Відносно кількості каталізатора К₁ та К₂, які застосовуються при одержанні FAME, їх потрібна маса визначається експериментальним шляхом. У якості кислотного каталізатору К₁ застосовують сірчану кислоту Н₂SО₄ (60-65 %) у кількості 0,5-1 % мас. від маси FFA. У якості лужного каталізатора К₂ у більшості випадків використовують гідроксид калію КОН (100 % мас.), кількість якого складає 1,3-1,5 % мас. від маси вихідної сировини.

4.4. Розрахунок йодного числа біодизелю.

Одним із важливих показників біодизелю є йодне число (гJ₂/100 г), яке по ДСТУ 6081:2009 не повинне бути більш ніж 120. У стандарті ЕN 14214:2003, у додатку, наведені дані, згідно яких можна розрахувати йодне число біодизелю. Розглянемо приклад (див. табл. 2)розрахунків йодного числа.

Таблиця 2

Приклад розрахунку йодного числа

Метиловий ефір наступних кислот	М ,% м/м	Коефіцієнт, К	Частка
Міристинова кислота С14:0	-	0	-
Пальмітинова кислота С16:0	12,1	0	0
Пальмітолеїнова кислота С16:1	-	0,950	-
Стеаринова кислота С18:0	6,1	0	0
Олеїнова кислота С18:1	24,2	0,8600	20,8
Лінолева кислота С18:2	54,9	1,732	95,1
Ліноленова кислота С18:3	1,5	2,616	3,9
Арахінова кислота С20:0	0,5	0	0
Гадолеінова кислота С20:1	-	0,785	-
Бегенова кислота С22:0	0,7	0	0
Ерукова кислота С22:1	-	0,723	-

Розрахунки йодного числа проводять згідно рівняння та даними у табл. 2.

ЙЧ = [М₁ (%) ∙ К₁ + М₂ (%) ∙ К₂ + ... + М_n (%) ∙ К_n],

де М₁, М₂,...М_n – відсоток жирних кислот у біодизелі;

К₁, К₂,...К_n – коефіцієнт, який враховує ступінь ненасиченості жирних кислот.

ЙЧ = [20,8 + 95,1 + 3,9] = 119,8

Визначене йодне число дорівнює 119,8 гJ₂/100 г.

Таким чином, біодизель з соєвої олії вищенаведеного жирнокислотного складу по кількості відсотків ліноленової кислоти С18:3 = 1,5% та йодному числу ЙЧ = 119,8 гJ2/100г відповідає ДСТУ 6081:2009 та EN 14214:2003.

Список використаної літератури

1. Девянин С.Н. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей/С.Н. Девянин, В.А. Марков, В.Г. Семенов.- Х.: Новое слово, 2007. – 452 с.

2. Тютюнников Б.Н. Химия жиров/Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий и др. – М.: Колос, 1992. – 448 с.

3. ДСТУ 6081:2009. Ефіри метилові жирних кислот олій і жирів для дизельних двигунів. Технічні вимоги/К.: Держспоживстандарт України, 2009. – 11 с.

4. ЕN 14214:2003. Топливо для автомобилей. Метиловые эфиры жирных кислот для дизельных двигателей. – Требования и методы анализа/Брюссель. Европейский комитет по стандартизации, 2003. – 17 с.

5. Грабар І.Г. Біопалива на основі олій для дизельних двигунів:/ моногр. /І.Г. Грабар, Р.В. Колодницькая, В.Г. Семенов.– Житомир: ЖДТУ, 2011. – 152 с.