كيف تبدأ في إنتاج وقود الديزل الحيوي: خطة عمل جاهزة

مصطلح مثل "وقود الديزل الحيوي

"الغالبية تفهم بشكل حدسي بحت. ولكن غالبًا ما يكون هناك قدر معين من الارتباك. لا بأس ، لكن لا يزال من الأفضل الاستغناء عنه ومعرفة ما هو وقود الديزل الحيوي.

قليلا من النظرية
عند العمل في أسطواناته ، يتم حرق البنزين أو وقود الديزل. كلاهما منتجان لتكرير النفط ، احتياطياتهما محدودة ، بالإضافة إلى ذلك ، عندما يتم حرق هذه الأنواع من الوقود ، تتشكل مواد ضارة بالناس والبيئة. أحد الخيارات لتجنب ذلك هو استخدام وقود الديزل الحيوي كوقود للمحركات. من الضروري شرح ما هو عليه. الحقيقة هي أن إنتاج الديزل الحيوي يعتمد على استخدام الدهون الحيوانية والزيوت النباتية كمواد خام. يمكن استخلاص تشبيه بسيط - يتم الحصول على البنزين ووقود الديزل من الزيت ، ويمكن الحصول على الوقود لتشغيل محرك الاحتراق الداخلي من الزيت أو الدهون.

توضيح بسيط - يمكن استخدام مواد مختلفة كوقود لتشغيل المحركات ، على سبيل المثال ، نفس الكحول الذي يتم الحصول عليه من نشارة الخشب ، ولكن في هذه الحالة نفكر في الوقود خصيصًا لمحركات الديزل ، والمواد الخام للديزل الحيوي ، مثل هذا النوع من الوقود يسمى النفط أو الدهون المتبقية.

كيف تستخدم الوقود الحيوي؟

يمكن استخدام الدهون والزيت كوقود بالطرق التالية: - مباشرة عن طريق صب الزيت في الخزان. سيكون عيب هذا النهج هو احتراقه غير الكامل ، والاختلاط مع مواد التشحيم وتدهور خصائص التشحيم ، وكذلك ظهور الرواسب على الفوهات ، والحلقات ، والمكابس بسبب زيادة لزوجة الوقود النباتي. بخلطها مع الكيروسين أو الديزل. ✔ عن طريق تحويل الزيت النباتي ، الذي يمكن أن يكون مصدره بذور اللفت والذرة وعباد الشمس وما إلى ذلك ، والحصول في النهاية على وقود الديزل الحيوي. يعتبر أكثرها تعقيدًا هو تقنية تحويل الزيت ، ولكن مع ذلك ، فهي بسيطة للغاية بحيث يسهل تنفيذها ، وبفضل ذلك يمكن الحصول على وقود الديزل الحيوي في المنزل.

ما هو وقود الديزل الحيوي؟

في الواقع ، وقود الديزل الحيوي هو خليط من الإيثرات ، بشكل أساسي الميثيل إيثر ، نتيجة لتفاعل كيميائي. تشمل مزاياها: ✔ أصل نباتي ، بفضل إمكانية زراعة النباتات ، نحصل على مصدر متجدد للوقود. ✔ السلامة البيولوجية ، وقود الديزل الحيوي صديق للبيئة ، ولا يسبب إطلاقه في البيئة أي ضرر ؛ ✔ انخفاض مستوى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والمواد السامة الأخرى ؛ ✔ محتوى ضئيل من الكبريت في غازات عوادم المحركات التي تستخدم وقود الديزل الحيوي ؛ ✔ خصائص تشحيم جيدة.
الزيت النباتي في الأساس عبارة عن مزيج من الإسترات مع الجلسرين ، مما يمنحه لزوجته. تعتمد عملية إنتاج وقود الديزل الحيوي على إزالة الجلسرين واستبداله بالكحول. وتجدر الإشارة إلى أن عيب هذا الوقود هو الحاجة إلى تسخينه في درجات حرارة منخفضة أو استخدام مزيج من وقود الديزل الحيوي ووقود الديزل التقليدي.

معدات لانتاج وقود الديزل الحيوي

يوجد في السوق الروسية عدد كبير من المقترحات لبيع وحدات إنتاج وقود الديزل الحيوي من الشركات المصنعة المحلية والأجنبية. تختلف المعدات اعتمادًا على المواد الأولية وحجم الإنتاج المخطط له. ضع في اعتبارك مجموعة من المعدات المصنوعة في روسيا لإنتاج إستر الميثيل (وقود الديزل الحيوي) من الزيوت النباتية.

تبلغ مساحة التركيب الجاهز للاستخدام حوالي 15 مترًا مربعًا. م.لا تشمل هذه المنطقة المساحة المخصصة للحاويات ، لأن عددها يعتمد على احتياجات مؤسسة معينة. مصنع وقود الديزل الحيوي مضغوط ومتحرك ، ويمكن وضعه في حاوية (20 قدمًا) ونقله. يعتمد أداء الجهاز على المادة الخام المختارة ، لذلك يمكن الإشارة إليها تقريبًا: 2 متر مكعب. م في 1 ساعة تشغيل المعدات.

لكل 1 متر مكعب م من الوقود الحيوي ، يستهلك 1 طن من الزيت ، 110 لترات. الميثانول و 10 كجم. الصودا الكاوية. لا توجد أوعية ضغط في وحدة إنتاج إيثر الميثيل ، لذلك لا يلزم الحصول على إذن خاص للتشغيل. تشمل المجموعة القياسية من المعدات ما يلي:

• مفاعل خلط لإنتاج الوقود الحيوي ؛
• مجموعة من الاتصالات
• أغلق الصبابات؛
• مجلس الوزراء السيطرة؛
• مضخات؛
• حاوية.

معدات اختياريه:

• حاويات للمواد الخام والمنتجات النهائية ؛
• مولد ديزل لإمداد الطاقة المستقل (يعمل على الوقود الحيوي الخاص به) ؛
• مرشحات لتنظيف الزيوت من الشوائب (إذا لزم الأمر ، مثل هذا التنظيف) ؛
• معدات لتكرير الزيوت النباتية.

فيديو: وحدات تلقائية لإنتاج وقود الديزل الحيوي

تكنولوجيا الإنتاج

تكنولوجيا إنتاج وقود الديزل الحيوي بسيطة للغاية. عادة ما تكون مصنوعة من أنواع مختلفة من الزيوت النباتية. لهذا ، يمكن استخدام بذور اللفت وفول الصويا والذرة وما إلى ذلك ، والقائمة العامة للمواد المناسبة للحصول على المواد الخام مهمة للغاية. الزيت المتبقي من الطهي مناسب أيضًا لإنتاج الديزل الحيوي. يمكن رؤية رسم تخطيطي لعملية مماثلة في الشكل أدناه.

نظرًا لأننا نفكر في الوقود من أصل نباتي ، فإن تقنية تصنيعه يجب أن تغطي عملية زراعة المواد الخام. الأنسب لهذا هو بذور اللفت ، لأنها تتطلب تكاليف إنتاج أقل. على الرغم من أن هناك الآن احتمالات كبيرة لوقود الديزل الحيوي من الطحالب. في الوقت نفسه ، لا تُستخدم الأرض لزراعة المحاصيل للوقود ، وستكون تكلفة وقود الديزل الحيوي أقل مما كانت عليه في حالات أخرى. لذا ، فإن البذور (بذور اللفت ، فول الصويا ، عباد الشمس ، إلخ) ، بعد مراقبة الجودة ، انتقل إلى المخضضة. يمكن استخدام الوجبة المتبقية بعد إنتاج الزيت بواسطة صناعة الأعلاف ، ويذهب الزيت الناتج ، كما هو منصوص عليه في التكنولوجيا ، إلى مزيد من المعالجة. يطلق عليه الأسترة ، وبعد أن يتم تنفيذه ، يجب أن تحتوي استرات الميثيل في وقود الديزل الحيوي على أكثر من ستة وتسعين بالمائة. التكنولوجيا نفسها بسيطة ، مما يجعل من الممكن تنظيم إنتاج وقود الديزل الحيوي في المنزل. يضاف الميثانول (9: 1) إلى الزيت ، وكمية صغيرة من القلويات تستخدم كعامل مساعد. يمكن الحصول على الميثانول من نشارة الخشب ، كما يُسمح باستخدام كحول الأيزوبروبيل أو الإيثانول بدلاً من ذلك. تتم عملية الأسترة في درجات حرارة مرتفعة وتستغرق عدة ساعات. بعد نهاية التفاعل ، لوحظ التقسيم الطبقي للسائل في الخزان - وقود الديزل الحيوي في الأعلى ، والجلسرين أدناه. يُزال الجلسرين (يُصرف من القاع) ويمكن استخدامه كمواد خام في بعض العمليات الأخرى. يجب تنقية وقود الديزل الحيوي الناتج ، وفي بعض الأحيان يكون التبخر والترسيب والترشيح اللاحق كافياً. يتم عرض عملية الإنتاج الصناعي بمزيد من التفصيل في الفيديو.

كيف يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي؟

يمكن أن تكون المادة الخام لهذا النوع من الوقود أي محاصيل يتم الحصول منها على كمية كبيرة من الزيت النباتي. غالبًا ما تكون هذه بذور اللفت وفول الصويا ، وتعطي معالجتها أقصى إنتاجية للمواد الخام ، وبالتالي المنتج النهائي في شكل وقود حيوي.

كما تستخدم الدهون الحيوانية ، وهي نفايات من مصانع معالجة اللحوم والمدابغ والمؤسسات الأخرى. الزيوت النباتية المحروقة من المطاعم ومؤسسات تقديم الطعام الأخرى مناسبة أيضًا.

وتجدر الإشارة إلى أن وقود الديزل الحيوي من الزيوت النباتية والحيوانية يتم إنتاجه باستخدام تقنية بسيطة نسبيًا. المراحل الرئيسية للعملية التكنولوجية هي كما يلي:

• تنظيف خشن ودقيق للمواد الخام (الزيت) من أصغر الشوائب ؛
• خلط الزيت وكحول الميثيل مع إضافة محفز قلوي في المفاعل. نسب المواد الخام والميثانول هي 9: 1 ، المحفز هو الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم ؛
• تسخين إلى 60 درجة مئوية مع التحريك عند هذه الدرجة لمدة ساعتين تقريبًا. المرحلة تسمى الأسترة.
• تتم تسوية المادة الناتجة في حاوية منفصلة وتقسيمها إلى مادتين - جزء الجلسرين والديزل الحيوي نفسه ؛
• يتم فصل المواد في فاصل ، وبعد ذلك يخضع الوقود للمعالجة الحرارية من أجل تبخر الماء منه.

كما أن المعدات التكنولوجية لإنتاج وقود الديزل الحيوي ليست معقدة للغاية وتتكون من عدة خزانات متصلة بخطوط الأنابيب ، فضلاً عن المضخات - المضخات الرئيسية والعديد من مضخات الجرعات. نظرًا لأن جميع المراحل مؤتمتة في المؤسسات ، فإن المفاعل والخزانات الأخرى مجهزة بأجهزة استشعار درجة الحرارة والمستوى ، ويتم التحكم في المضخات بواسطة وحدة التحكم. يتم عرض جميع البيانات المتعلقة بالعملية الجارية على شاشة المشغل.

وقود الديزل الحيوي في المنزل

كما يتضح من الوصف المقدم ، فإن تقنية الإنتاج بسيطة للغاية وتسمح لك بصنع وقود الديزل الحيوي بيديك ، لدرجة أنه يمكنك الحصول على الوقود في المنزل ، وأحيانًا ليس فقط لاحتياجاتك الخاصة. قد تختلف الأسباب التي تجعلك تقوم بمثل هذا العمل من شخص لآخر ، ولكن دون لمسها ، تجدر الإشارة إلى أن استهلاك وقود الديزل الحيوي يتزايد في جميع أنحاء العالم. عندما يتم تصنيع وقود الديزل الحيوي في المنزل بيديك ، فلن تكون المشكلة الرئيسية هي مسألة إنتاجه ، ولكن ضمان جودة المنتج النهائي. يمكن لموردي المواد الخام أن يكونوا مؤسسات تموين بها كمية كافية من الزيت المستعمل ويمكن شراؤها بسعر مناسب. تستحق زراعة بذور اللفت المتابعة عند استهلاك وقود الديزل الحيوي بكميات كبيرة ، على سبيل المثال ، للبيع على الجانب أو امتلاك أسطول كبير من المعدات. عند تنظيم الإنتاج في المنزل ، ستكون المشاكل الأكثر إلحاحًا هي: ✔ ضعف الإنتاج ، أي. لا يتم الحصول على أكثر من ثلاثة وتسعين بالمائة من المنتج النهائي من المواد الخام الأولية. قد يكون هذا بسبب خصائص التركيب المستخدم في المنزل أو أوضاع إعادة الأسترة. ✔ ترشيح ضعيف. هذه العملية معقدة للغاية ، ومن أجل الحصول على وقود الديزل الحيوي عالي الجودة في المنزل ، يجب إيلاء اهتمام خاص لها. لهذا ، يتم استخدام تقنيات خاصة أو مواد ماصة. مباشرة مع التثبيت لإنتاج مثل هذا الوقود ، يمكنك مشاهدة الفيديو. تتوفر خيارات أخرى لمصانع وقود الديزل الحيوي الصناعي.

كيف تصنع وحدة الزراعة المعاد تدويرها؟

من أجل إنشاء نظام لمعالجة النفايات وتحويلها إلى وقود حيوي ، على الأقل يجب أن تكون على دراية بمبدأ تشغيل هذه الأجهزة ، وكذلك أن يكون لديك فكرة عن الدوائر.

رسم تخطيطي لوحدة مفاعل حيوي: 1 - مفاعل حيوي ؛ 2 - النمام 3 - سخان 4 - مضخة 5 - عنصر المرشح ؛ 6 - ضاغط الغاز 7 - حامل الغاز 8 - مجموعة من السماد ؛ 9- ناتج الأسمدة (الحمأة) ؛ 10- لوحة تحكم بالتدفئة

دعنا نفكر في كليهما ، لكن تجدر الإشارة إلى أن إنشاء تثبيت كامل هو عمل مزعج ومكلف إلى حد ما. في المنزل ، كقاعدة عامة ، من الممكن أن تفعل شيئًا مشابهًا لمحطات المعالجة فقط. ومع ذلك ، كانت بعض المحاولات ناجحة.

مبدأ النبات البيولوجي

تدعم تقنية الوقود الحيوي بشكل عام نهج الأنظمة التالي:

1. يتم تحميل المفاعل الحيوي (الخزان) بالسماد الطبيعي.
2. لبعض الوقت ، تتم عملية التخمير داخل المفاعل.
3. تتشكل البيئة الغازية.
4. تتم إزالة الغازات من المفاعل.
5. يتم تنظيف خليط الغاز وإرساله لاستخدامه كوقود.

يتميز تكوين خليط الغاز الذي يتم الحصول عليه عند المخرج بتشبع عالٍ بدرجة كافية بمواد مختلفة. الميثان (60٪) وثاني أكسيد الكربون (35٪) ومواد أخرى ، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين (5٪) ، هي الأكثر تواجدًا في النسبة المئوية.

هكذا يبدو مخطط توزيع الغاز للخليط: 1 - محتوى الميثان حوالي 63-65٪ ؛ 2 - محتوى ثاني أكسيد الكربون حوالي 30 - 33٪؛ 3 - محتوى كبريتيد الهيدروجين حوالي 2٪ ؛ 4 - محتوى الأمونيا حوالي 1٪ ؛ 5- محتوى الهيدروجين حوالي 1٪

وفي الوقت نفسه ، من أجل التشغيل الفعال لمحطة توليد الغاز للإنتاج المنزلي ، يلزم وجود احتياطيات كبيرة من النفايات من ممثلي عالم الحيوان.

لذلك ، فإن أول ما يجب الانتباه إليه في حل مشكلة الحصول على الوقود الحيوي في ظروف المنزل (البلد) هو توافر مصادر المواد الخام لمصنع المعالجة.

صنع مفاعل حيوي بيديك

بعد أن قررت مصادر المواد الخام ، فأنت بحاجة إلى اتخاذ قرار بشأن الموقع لوضع مفاعل حيوي للمنزل (أو البلد). المفاعل نفسه عبارة عن وعاء مغلق ، قوي بما فيه الكفاية ، له حجم يعتمد على المدخول اليومي من المواد الخام السماد للمعالجة (كمرجع: للحصول على 100 متر مكعب من خليط الغاز ، يلزم حوالي 1 طن من السماد).

جدول نسبة نوع السماد وكمية الغاز الحيوي المنتج

جدول يوضح كفاءة نوع معين من النفايات البيولوجية من حيث حجم الغاز المنتج. كما يتضح من الجدول ، فإن الأكثر فاعلية هو روث الخنازير ، الذي يمكن أن ينتج أكبر كمية من الوقود الحيوي.

يجب تثبيت هذه الحاوية على أساس متين ، ومجهزة بصمامات الإغلاق والسمات الفنية الأخرى وفقًا للمخطط الكلاسيكي. يُنصح بجعل الجزء العلوي من الوعاء قابلاً للإزالة ، باستخدام مثبتات مثبتة بمسامير وحشية مانعة للتسرب.

لضمان استمرارية الدورة ، يجب أن يكون خزان التخزين مزودًا بوحدة تسخين اصطناعية. إذا تم توفير كفاءة تخمير السماد الطبيعي ومعدل تكوين الغاز في الصيف بالكامل من خلال ظروف درجة الحرارة الخارجية ، يتغير الوضع في فصل الشتاء.

للتشغيل الشتوي للمفاعل الحيوي ، فإن التسخين الاصطناعي مطلوب ، بالنظر إلى توقف نشاط بكتيريا التخمير بالفعل عند 4-10 درجة مئوية فوق الصفر. وفقًا لذلك ، يجب أن تحتوي الحاوية على عزل حراري عالي الجودة. الطريقة الكلاسيكية للعزل باستخدام الصوف المعدني مناسبة تمامًا لهذا الغرض.

مثال توضيحي لعزل مفاعل حيوي لتشغيله في الشتاء. تم استخدام الصوف المعدني هنا كمواد عازلة. الطبقة العليا من الصوف القطني مغطاة برقائق معدنية

هناك عدة خيارات لتنظيم التدفئة. على سبيل المثال ، استخدام السخانات الكهربائية أو نظام التسخين المائي (سترة الماء).

يجب حساب قوة دائرة التسخين بناءً على معيار درجة الحرارة المثلى داخل المفاعل من 25-40 درجة مئوية ، وهو أمر ضروري لتحقيق عملية تخمير الكتلة الحيوية الفعالة.

بالإضافة إلى السخانات ، تؤثر درجة الركود على نشاط التخمير للكتلة الحيوية. في الواقع ، داخل الخزان ، يجب أن يكون السماد الخام في حالة حركة مستمرة. تعمل حركة الكتلة الحيوية على تحسين عملية التخمير وتقليل الوقت اللازم للحصول على مكون الغاز.

خيار التركيب الصيفي لمعالجة السماد وإنتاج الوقود الحيوي. في هذه الحالة ، يتم التسخين على شكل حمام مائي خرساني ، يتم غمر وعاء المفاعل فيه.ومع ذلك ، لا يمكن تشغيل هذا التثبيت خلال فترة الشتاء.

يتم حل مشكلة تنظيم الحركة عن طريق إدخال محرك ميكانيكي خاص في تصميم المفاعل الحيوي. يتم توصيل عمود هذا الجهاز بعمود محرك منخفض السرعة ، والذي يقوم بإجراء الدوران. يمكن تشغيل وإيقاف عملية الخلط يدويًا أو تلقائيًا.

لدينا مقال آخر على موقعنا على الإنترنت ، والذي يقدم إرشادات حول كيفية تركيب مصنع للغاز الحيوي لاحتياجات منزل خاص.

عملية إنتاج الغاز الحيوي والأسمدة

يوفر تصميم نظام إنتاج الوقود الحيوي في المنزل تقنيًا تحميل الوعاء بالسماد بحوالي ثلث السعة. لتحميل السماد ، يتم عمل فتحة تحميل بباب مغلق بإحكام. تُستخدم المساحة العلوية الحرة المتبقية للمفاعل الحيوي لتراكم الغازات المنبعثة.

مفاعل حيوي مصغر محلي الصنع يعتمد على برميل تقليدي سعة 200 لتر. من حيث المبدأ ، لتلبية الاحتياجات المتواضعة من الوقود الحيوي ، فهو مناسب تمامًا للاستخدام في المنازل الخاصة. هذا هو التصميم ذاته الذي يمكن صنعه في المنزل لإنتاج الوقود الحيوي.

يجب عمل المنافذ في المستويين العلوي والسفلي من الوعاء. أعلاه هو منفذ الغاز ، أدناه هو منفذ لتصريف السماد المعالج (الأسمدة). أيضًا في منطقة الجزء العلوي من السفينة ، يُنصح بتركيب نافذة عرض لمراقبة العملية.

يتم توصيل الأنبوب الفرعي لمخرج خليط الغاز بواسطة أنبوب مغلق بجهاز يؤدي في نفس الوقت وظائف الفاصل وختم الماء. للتواصل ، يتم استخدام أنبوب (معدن أو بولي إيثيلين) بقطر صغير (25-32 مم).

الفاصل نفسه عبارة عن وعاء صغير نسبيًا مملوء بالماء. يتم تنقية الغاز الذي يمر عبر عمود الماء ، ويتم تصريفه في خزان غاز ثم يتم توفيره للمستهلكين.

مثال على جهاز فاصل من مرحلتين - مانع تسرب هيدروليكي لتزويد خليط الغازات من مفاعل حيوي. يتيح لك خيار الترشيح هذا الحصول على منتج منقى عالي الجودة.

يفضل أن يكون الأنبوب الفرعي السفلي في المفاعل (لمخرج السماد المستهلك - الحمأة) كبيرًا قدر الإمكان. ترتبط به صمامات الإغلاق (صمام البوابة) ويتم عمل فرع للخزان لتجميع الحمأة. يمكن استخدام الكتلة المستهلكة في المزرعة كسماد بنجاح.

معلومات مفصلة حول تحديد الحجم المطلوب للخزان ، وكذلك عن حساب كفاءة المفاعل الحيوي وجدوى استخدام الغاز الحيوي ، نظرنا في المقالة التالية.

توقعات - وجهات نظر

كما لوحظ بالفعل ، فإن إنتاج مثل هذا الوقود ينمو فقط. وعلى الرغم من أن الزيت النباتي يستخدم كمواد خام لهذا الغرض ، إلا أنه يتم الحصول عليه في أماكن مختلفة من ثقافات مختلفة. في أوروبا - بذور اللفت ، في إندونيسيا - زيت النخيل ، في أمريكا - فول الصويا ، إلخ. ومع ذلك ، فإن أكثرها واعدة هو إنتاج وقود الديزل الحيوي من الطحالب. لزراعتها ، يمكن استخدام كل من الأحواض المنفصلة والمفاعلات الحيوية الخاصة ، وكذلك أقسام من ساحل البحر. بالإضافة إلى ذلك ، لا يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج الوقود فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى توفير الأرض لزراعة الغذاء. على الرغم من أن وقود الديزل الحيوي مصنوع من الزيت النباتي بدلاً من نشارة الخشب ، إلا أنه بديل ممتاز لوقود الديزل التقليدي. خاصة مع احتياطيات النفط المحدودة. وإلى جانب ذلك ، لا يمكن استبعاد كرامة مثل إمكانية الإنتاج في المنزل. على الرغم من حقيقة أنه في الإنتاج الصناعي يكون أغلى من وقود الديزل ، إلا أنه يعتبر وقودًا بديلاً ممتازًا لمحركات الديزل.

العملية الكيميائية لإنتاج وقود الديزل الحيوي

للحصول على وقود الديزل الحيوي ، يتم استخدام جميع أنواع الزيوت النباتية - عباد الشمس ، بذور اللفت ، بذر الكتان ، إلخ. في الوقت نفسه ، يحتوي وقود الديزل الحيوي الذي يتم الحصول عليه من زيوت مختلفة على بعض الاختلافات.على سبيل المثال ، يحتوي وقود الديزل الحيوي على أعلى قيمة من السعرات الحرارية ، ولكنه أيضًا يتمتع بأعلى درجة حرارة للتصفية والتصلب. يعتبر وقود الديزل الحيوي من بذور اللفت أقل شأناً إلى حد ما من وقود الديزل الحيوي للنخيل من حيث محتوى السعرات الحرارية ، ولكنه يتحمل البرودة بشكل أفضل ، وبالتالي فهو الأنسب للدول الأوروبية وروسيا. كيميائيًا ، وقود الديزل الحيوي هو ميثيل إيثر ، وهو نتاج تفاعل الأسترة للزيت النباتي عند درجة حرارة حوالي 50 درجة مئوية في وجود عامل حفاز. العملية نفسها ، من حيث المبدأ ، بسيطة للغاية. من الضروري تقليل لزوجة الزيت النباتي ، والتي يمكن تحقيقها بطرق مختلفة. أي زيت نباتي عبارة عن مزيج من الدهون الثلاثية ، أي استرات مدمجة مع جزيء جلسرين مع كحول ثلاثي الهيدروجين (C3H8O3
). الجلسرين هو الذي يعطي اللزوجة والكثافة للزيت النباتي. يتمثل التحدي في تحضير وقود الديزل الحيوي في إزالة الجلسرين عن طريق استبداله بالكحول. هذه العملية تسمى
استرة
... يبدو رد الفعل العام كما يلي:
CH2OC = OR1 | CHOC = OR2 + 3 CH3OH> (CH2OH) 2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC = O-R3 | CH2COOR3 |
Triglycerides + methanol> glycerol + ethers، MA "Navigator" تقنيات ومعدات لإنتاج وقود الديزل الحيوي 10 حيث R1 ، R2 ، R3: مجموعات ألكيل. نتيجة لاستخدام الميثانول ، يتشكل ميثيل إيثر نتيجة لاستخدام الإيثانول ، إيثيل إيثر. يتم الحصول على ما يقرب من 970 كجم (1100 لتر) من وقود الديزل الحيوي و 153 كجم من الجلسرين الأولي من طن واحد من الزيت النباتي و 111 كجم من الكحول (بوجود 12 كجم من المحفز). كقلوي ، هيدروكسيد البوتاسيوم KOH أو هيدروكسيد الصوديوم - NaOH يؤخذ. للمبتدئين ، يوصى باستخدام هيدروكسيد الصوديوم.

فوائد وقود الديزل الحيوي

الميزة الرئيسية لوقود الديزل الحيوي
- هذا هو أنه يتم إنتاجه من الموارد التي يتم استعادتها بسرعة (احتياطيات النفط ، على سبيل المثال ، لا يمكن تعويضها عمليا). على سبيل المثال ، هذه المشكلة ذات صلة كبيرة بالمزارع الجماعية التي تعمل في معالجة النفط ، فكل شخص لديه نقطة حساسة من حيث الحصول على وقود الديزل بحلول بداية الموسم. الجواب بسيط ، اصنع وقود الديزل الحيوي من المواد الخام الخاصة بك وكن مستقلًا تمامًا في استهلاك الوقود.
أصل نباتي
... نؤكد أن وقود الديزل الحيوي ليس له رائحة بنزين وهو مصنوع من الزيوت ، والمواد الخام التي تستخدم فيها نباتات تعمل على تحسين التركيب الهيكلي والكيميائي للتربة في أنظمة دوران المحاصيل. يمكن أن تكون المواد الخام لإنتاج وقود الديزل الحيوي عبارة عن زيوت نباتية مختلفة: عباد الشمس ، بذور اللفت ، فول الصويا ، الفول السوداني ، النخيل ، بذور القطن ، بذر الكتان ، جوز الهند ، الذرة ، الخردل ، الخروع ، القنب ، السمسم ، زيوت النفايات (المستخدمة ، على سبيل المثال ، في الطبخ ) والدهون الحيوانية.
علم البيئة
... تتمثل النقطة القوية للديزل الحيوي أيضًا في أنه ينبعث منه غازات ضارة أقل بكثير في الغلاف الجوي أثناء الاحتراق (الديزل الحيوي ، بالمقارنة مع نظيره المعدني ، لا يحتوي على أي كبريت تقريبًا (ضرر بيولوجي. مقارنة بالزيت المعدني ، 1 لتر منها قادر على تلويث مليون لتر من مياه الشرب وتؤدي إلى موت النباتات والحيوانات المائية ، والديزل الحيوي ، كما تظهر التجارب ، عندما تسقط في الماء لا تضر بالنباتات أو الحيوانات ، بالإضافة إلى أنها تتعرض للانحلال البيولوجي شبه الكامل: في التربة أو الماء ، تعالج الكائنات الحية الدقيقة 99٪ من وقود الديزل الحيوي شهريًا ، مما يسمح لنا بالحديث عن تقليل تلوث الأنهار والبحيرات عند نقل نقل المياه إلى أنواع وقود بديلة.
انبعاثات أقل من ثاني أكسيد الكربون
... عندما يحترق وقود الديزل الحيوي ، يتم إطلاق نفس الكمية بالضبط من ثاني أكسيد الكربون التي استهلكها النبات ، وهو المادة الخام الأولية لإنتاج الزيت ، طوال فترة حياته. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه سيكون من الخطأ تسمية وقود الديزل الحيوي بأنه وقود صديق للبيئة. تنبعث منه كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مقارنة بوقود الديزل التقليدي ، لكنها لا تزال خالية من الانبعاثات.
خصائص تشحيم جيدة
... من المعروف أنه عند إزالة مركبات الكبريت من وقود الديزل المعدني ، فإنها تفقد قدرتها على التزييت. يتميز وقود الديزل الحيوي ، على الرغم من محتوى الكبريت المنخفض بشكل ملحوظ ، بخصائص تشحيم جيدة. هذا بسبب تركيبته الكيميائية ومحتواه من الأكسجين. على سبيل المثال ، دخلت شاحنة من ألمانيا في كتاب غينيس للأرقام القياسية ، بعد أن قطعت أكثر من 1.25 مليون كيلومتر على وقود الديزل الحيوي بمحركها الأصلي.
عمر أطول للمحرك
... عندما يعمل المحرك على وقود الديزل الحيوي ، يتم تشحيم أجزائه المتحركة في وقت واحد ، ونتيجة لذلك ، كما تظهر الاختبارات ، يتم تحقيق زيادة في عمر خدمة المحرك نفسه ومضخة الوقود بمعدل 60 ٪. من المهم ملاحظة أنه ليست هناك حاجة لترقية المحرك.
نقطة وميض عالية
... مؤشر فني آخر يهم المنظمات التي تخزن وتنقل الوقود ومواد التشحيم: نقطة الوميض. بالنسبة للديزل الحيوي ، تتجاوز قيمته 150 درجة مئوية ، مما يسمح لنا بتسمية الوقود الحيوي بأنه مادة آمنة نسبيًا. ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه يمكن التعامل معها بإهمال.

الوقود الحيوي DIY: إنتاج الوقود الحيوي ، إيجابيات وسلبيات الإنتاج الذاتي

هل أنت مهتم بمعلومات حول كيفية صنع الوقود الحيوي بأيديكم وكم هو ممكن؟ ثم اقرأ أدناه حول ماهية الوقود الحيوي ، والمواد الخام التي يمكن الحصول عليها منها ، والتقنيات المستخدمة في ذلك.

تعد قضايا تزويد أسرتك الشخصية بموارد الطاقة اللازمة لعملها مشكلة ، إلى درجة أو بأخرى ، تظهر قبل أي مالك. في كثير من الأحيان ، تكمن الصعوبات حتى في استحالة جلب الاتصالات المناسبة ، على سبيل المثال ، في حالة عدم وجود شبكات توزيع الغاز في منطقة الإقامة. لكن على الرغم من ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار كل شيء في مجمع ، فإن المشاكل الرئيسية هي التعريفات المرتفعة لشركات الطاقة ، والتي غالبًا ما تشكك في ربحية اقتصاد الفناء الخلفي. لسوء الحظ ، حتى انخفاض أسعار مصادر الطاقة الرئيسية في السوق العالمية لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على المستهلك النهائي - تظل التعريفات عند نفس المستوى بل وتميل إلى النمو.

الوقود الحيوي DIY

بطبيعة الحال ، في مثل هذه الحالة ، بدأ المزيد والمزيد من الملاك في التفكير في إمكانيات استخدام مصادر الطاقة البديلة. على وجه الخصوص ، هناك الكثير من الحديث الآن عن الوقود الحيوي - ناقلات الطاقة عالية السعرات الحرارية (سائلة ، صلبة أو غازية) ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة المواد الخام ، غالبًا "ملقاة تحت الأقدام". على وجه الخصوص ، يهتم الكثيرون بمسألة مدى واقعية صنع مثل هذا الوقود الحيوي بأيديهم ، في اقتصاد خاص صغير.

هناك الكثير من الآراء حول هذا الموضوع ، لدرجة أن إنشاء مثل هذا الإنتاج المصغر هو حرفياً "زوج من الأشياء التافهة". هل يمكن تصديق مثل هذه التأكيدات المتفائلة؟ على الأرجح لا - سيتطلب أي وقود حيوي معدات خاصة ، وغالبًا ما تكون باهظة الثمن ، والمعرفة والمهارات اللازمة ، ومصدر ثابت للمواد الخام. دعونا نفهم بمزيد من التفصيل ...

ما هو الوقود الحيوي ومن أين يأتي؟

تقريبا جميع موارد الطاقة المنتجة على هذا الكوكب هي نتاج سنوات عديدة من المعالجة الطبيعية للمواد العضوية. العمليات الكيميائية الحيوية المعقدة التي حدثت في طبقات النباتات المتقادمة وفي بقايا الحيوانات ، تحت تأثير العوامل الخارجية (درجة الحرارة ، الضغط) ، بمرور الوقت ، أدت إلى تكوين رواسب الفحم ، الطبقات الحاملة للنفط ، إلى تراكم الغازات القابلة للاحتراق في كتلة التربة. هذه الموارد الطبيعية هي حتى يومنا هذا مصادر الطاقة الرئيسية التي يستخدمها الإنسان.

غالبًا ما يتم استخراج الطاقة في ظل أقسى الظروف

المشكلة هي أن كل هذه الموارد ليست غير محدودة ، وعددها يتناقص من سنة إلى أخرى. إنهم لا يتعافون عمليًا (يستغرق هذا ملايين السنين). جميعها ، في الغالبية العظمى ، تقع في أعماق كبيرة ، غالبًا في أماكن يصعب الوصول إليها (في مناطق القطب الشمالي أو على أرصفة البحر) ، يتطلب استخراجها استخدام تقنيات معقدة ، بالإضافة إلى النقل القضايا هي أيضا صعبة للغاية.

باختصار ، من الواضح أن مثل هذه المشاكل ستنمو بمرور الوقت ، وليس أمام البشرية خيار سوى التفكير في إمكانيات مصادر الطاقة البديلة. تعتبر الطاقة الحيوية حاليًا واحدة من أكثر المجالات الواعدة.

في الواقع ، لا تتغير قوانين الكيمياء الحيوية ، المادة العضوية هي نوع متجدد من المواد الخام ، فلماذا لا يتم بشكل مصطنع ، في وقت قصير ، تنفيذ عمليات الحصول على ناقلات الطاقة؟ علاوة على ذلك ، كمواد خام ، لا يمكنك فقط استخدام المحاصيل المزروعة بشكل خاص ، ولكن أيضًا مجموعة متنوعة من النفايات البيولوجية والتكنولوجية ، على طول الطريق لحل مشكلة التخلص منها.

غالبًا ما تكون المواد الخام المستخدمة في إنتاج الوقود الحيوي موجودة تحت الأقدام.

يوضح الجدول أدناه بشكل تخطيطي الاتجاهات الرئيسية في إنتاج الوقود الحيوي والاستخدام المرتبط به. يجب أن أقول إن مثل هذه الأساليب يمكن تطبيقها على نطاق واسع وفي أنظمة مستقلة إلى حد ما ومعزولة ، على سبيل المثال ، مجمعات زراعية متوسطة أو صغيرة.

بعض البلدان التي لديها بنية تحتية زراعية متطورة ترفع إنتاج الوقود الحيوي إلى مرتبة البرامج الوطنية العالمية. والمثال اللافت للنظر هو البرازيل ، حيث يتم إدخال تقنيات إنتاج الوقود البديل على قدم وساق ، ومن المحتمل أن يكون هذا البلد قادرًا قريبًا على المطالبة بلقب أحد أكبر موردي ناقلات الطاقة هذه.

في البرازيل والعديد من البلدان الأخرى ، لم تعد موزعات الوقود الحيوي مفاجأة.

ومع ذلك ، دعونا نعود إلى "أراضينا الأصلية". في ظل ظروفنا ، من الممكن أيضًا إنتاج أي نوع من أنواع الوقود الحيوي تقريبًا ، إما باستخدام المواد الخام المزروعة خصيصًا لهذه الأغراض ، أو باستخدام تقنيات معالجة النفايات من الصناعات الزراعية أو إنتاج الغذاء أو قطع الأشجار أو صناعة الأخشاب. على وجه الخصوص ، يمكن النظر في عملية إنتاج الوقود الحيوي السائل (وقود الديزل الحيوي) والصلب (كريات الوقود).

أسعار كتل الوقود والوقود الحيوي للمواقد الحيوية

كتل الوقود والوقود الحيوي للمواقد الحيوية

إنتاج وقود الديزل الحيوي

مزايا وقود الديزل الحيوي وأساسيات إنتاجه

هل يمكن الحصول على وقود الديزل - وقود الديزل ، منتج تم الحصول عليه بالتصحيح ، أي التقطير المباشر للزيت - من المواد الخام النباتية؟ اتضح ، تمامًا ، لأن التركيب الجزيئي للزيوت النباتية والحيوانية يشبه إلى حد بعيد وقود الديزل الكلاسيكي.

هذه ، في الواقع ، هي نفس جزيئات الهيدروكربون "الطويلة" ، ولكنها ليست في حالة خطية حرة ، ولكنها مرتبطة في "ثلاثية" بإطار عرضي من الأحماض الدهنية - الجلسرين. هذا يعني أنه من أجل استخراج عنصر الطاقة القابل للاحتراق من الزيت بالضبط ، فإنك تحتاج إلى تنظيفه من الجلسرين. هذا ما تتكون منه العملية التكنولوجية لإنتاج وقود الديزل الحيوي.

وقود الديزل الحيوي من درجات مختلفة من الزيت

نتيجة لذلك ، يجب الحصول على سائل أصفر (مع تنوع خفيف محتمل) ، والذي لا يحتوي على تلك الرائحة المحددة التي تتميز بها وقود الديزل المعتاد. ومع ذلك ، هذا وقود جاهز يمكن استخدامه في شكله النقي وكمادة مضافة لوقود الديزل "الكلاسيكي". ومن المثير للاهتمام أن محركات الديزل التقليدية لا تحتاج إلى أي تعديل عند التبديل حتى إلى وقود الديزل الحيوي النقي.

(في أغلب الأحيان ، نظرًا لارتفاع درجة حرارة نقطة التجمد ، يتم استخدام وقود الديزل الحيوي في خليط مع وقود الديزل العادي ، وعادة ما يُشار إلى الوقود الناتج بالحرف "B" برقم يشير إلى النسبة المئوية للمكون البيولوجي للوقود من الحجم الكلي ، على سبيل المثال ، الوقود الأكثر شيوعًا "B20" - 20٪ ديزل حيوي و 80٪ ديزل).

في الوقت نفسه ، يختلف هذا الوقود الحيوي ، مع مواكبة قيمته الحرارية ، في نواح كثيرة عن منتج مكرر بالزيت للأفضل:

• هذا الوقود له تأثير تشحيم واضح ، مما يطيل بشكل كبير من عمر أجزاء محرك الديزل.
• لا يحتوي هذا الوقود عمليًا على الكبريت ، الذي يؤكسد زيت المحرك ، ويزيله بسرعة من حالة الملاءمة ، و "يلتهم" الأختام المطاطية ، وهو ببساطة ضار للغاية بالبيئة ، حيث يحدث نتيجة للعادم.
• نقطة الوميض للديزل الحيوي أعلى بكثير من تلك الموجودة في وقود الديزل التقليدي (حوالي 150 درجة مئوية). هذا يعني أن الوقود الحيوي أكثر أمانًا في التخزين والنقل والاستخدام. سمية هذا الوقود أقل بكثير من تلك التي يتم الحصول عليها من تكرير النفط.
• أحد المقاييس الأساسية لوقود الديزل هو "رقم السيتان" ، وهو قدرة السخان على الاشتعال عند ضغطه. فكلما زاد ارتفاعه ، كان الوقود أفضل ، وكلما كان المحرك أكثر سلاسة وقل تآكل أجزائه. إذا كان هذا الرقم بالنسبة لوقود الديزل العادي يبدأ من 40 إلى 42 ، فعندئذٍ بالنسبة للديزل الحيوي ، يكون رقم السيتان أقل من 51 ولا يحدث (بالمناسبة ، وفقًا لمعايير الجودة الأوروبية ، رقم السيتان في أي وقود ديزل مستخدم في الاتحاد الأوروبي يجب أن يصل إلى ما لا يقل عن 51) ...

تشمل عيوب وقود الديزل الحيوي ارتفاع درجة حرارة بداية التبلور (عادةً ما يتطلب هذا الوقود تسخينًا أوليًا) وفترة قصيرة نسبيًا للتخزين المحتمل للمنتج النهائي (عادةً ما يصل إلى 3 أشهر).

تستخدم المحاصيل عالية الغلة المحتوية على الزيت - على سبيل المثال ، عباد الشمس وفول الصويا والذرة - كمواد خام للإنتاج الصناعي للزيوت النباتية التقنية ، ثم - وقود الديزل الحيوي.

منتجات لإنتاج زيوت نباتية تقنية - مواد أولية لإنتاج وقود الديزل الحيوي

في الآونة الأخيرة ، بدأت بذور اللفت تحظى باهتمام خاص من المزارعين ، بسبب محصولها المرتفع للغاية ، وبساطتها ، بالإضافة إلى أنها تستنزف التربة إلى حد أقل بكثير من جميع المحاصيل المدرجة.

تعتبر بذور اللفت من أكثر المحاصيل الصناعية الواعدة

ومع ذلك ، فإن الاتجاهات في تطوير إنتاج وقود الديزل الحيوي تجعل من غير المناسب احتلال المساحات المزروعة القيمة لذلك ، والتي قد تكون أكثر طلبًا للأغراض الغذائية.أصبحت مزارع زراعة الطحالب الخضراء من الأنواع الخاصة ، والتي تنمو بسرعة كبيرة وتوفر مادة بيولوجية ذات محتوى طاقة ممتاز ، الاتجاه الواعد.

من الطحالب الخضراء إلى الوقود الكامل

عندما يتم إنشاء ظروف معينة لنمو الطحالب وعمرها في الخزانات الاصطناعية (المفاعلات الحيوية) ، فإنها تتراكم بنشاط الدهون والسكريات النباتية ، والتي تصبح بعد ذلك ، في عملية المعالجة ، المنتج الأولي للحصول على الهيدروكربون القابل للاحتراق. بشكل عام ، المعدات نفسها هي فقط عالية السعر ، والطحالب تحتاج فقط إلى الماء وضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون للنمو النشط.

هذا ما ستبدو عليه مصانع إنتاج الديزل الحيوي من الطحالب الخضراء

يستخدم لإنتاج وقود الديزل الحيوي والزيوت الأخرى - النخيل وجوز الهند وكذلك الدهون الحيوانية ، كقاعدة عامة - في شكل نفايات من الصناعات التحويلية أو الغذائية.

ما هي عملية "كسر" سلسلة الهيدروكربون من قاعدة الجلسرين غير الضرورية؟ تحتاج فقط إلى استبدال هذا الرابط الكثيف بآخر أكثر نشاطًا كيميائيًا وتقلبًا. الميثانول (الميثانول) هو الأنسب مثل هذا الكاشف. إنها في حد ذاتها مادة شديدة الاشتعال وحتى في بعض الحالات يمكن استخدامها كنوع منفصل تمامًا من الوقود ، وبالتالي لن تقلل بأي شكل من الأشكال من خصائص وقود الديزل الحيوي.

يجب أن تستمر العملية الكيميائية لاستبدال مكون الجلسرين (في الأدبيات العلمية ، يسمى هذا الإجراء التحلل) من تلقاء نفسها ، ولكنها ليست نهائية - يمكن للمادة أن تذهب إلى الحالة المطلوبة ومرة ​​أخرى في الحالة الأولية. من أجل تجنب مثل هذا عدم الاستقرار وتسريع العملية ، يتم استخدام محفز. غالبًا ما تستخدم القلويات (NaOH أو KOH) على أنها. لتحقيق أقصى قدر من التجانس لعملية التبادل ، يخضع الخليط المعالج لتقليب وتسخين مستمرين إلى درجة حرارة حوالي 50 درجة.

عادة ، اعتمادًا على حجم وجودة المنتجات الأولية ، يمكن أن تستغرق العملية من 1 إلى 10 ساعات. نتيجة لذلك ، يجب أن يعطي الخليط طبقة واضحة. في الجزء العلوي من المفاعل (الوعاء الذي تمت فيه العملية) ، يبقى جزء خفيف - في الواقع ، وقود الديزل الحيوي نفسه. في الجزء السفلي - كتلة كثيفة واضحة - مكون الجلسرين.

طبقات التكوين بعد الأسترة

الآن يبقى فصل وقود الديزل الحيوي وتنظيفه من الميثانول الزائد وبقايا المحفز. يخضع جزء الجلسرين المتبقي أيضًا لعملية تنقية ، نظرًا لأن الجلسرين نفسه منتج قيم للغاية مع مجموعة واسعة من التطبيقات.

رأي الخبراء: AV Masalsky

محرر فئة "البناء" على بوابة Stroyday.ru. متخصص في هندسة النظم والصرف الصحي.

تعتبر الجرعة المثلى للمكونات على النحو التالي: لمعالجة طن من الزيت النباتي ، يلزم استخدام 111 كجم من كحول الميثيل وحوالي 12 كجم من المحفز - الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم. إذا تم اتباع تقنية العملية ، فيجب أن يكون الناتج حوالي 970 كجم (أو 1110 لترًا) من وقود الديزل الحيوي المنقى النهائي و 153 كجم من الجلسرين.

يمكنك بالطبع وصف صيغة كيميائية معقدة ، لكن من غير المرجح أن تقول أي شيء مفيد للقارئ. من الأفضل تقديم مخطط انسيابي مرئي لعملية الإنتاج ، بحيث يتضح مدى صعوبة تنفيذ جميع العمليات بجودة عالية.

مخطط انسيابي لعملية إنتاج وقود الديزل الحيوي النموذجية

يتم عصر الزيت النباتي في الموقع ، أو يأتي في شكل نهائي ، أو يتم استخدام النفايات الدهنية من إنتاج الغذاء. بعد عملية التنقية ، يدخل مفاعلات التحويل. خليط محضر من المحفز والكاشف ، الميثانول ، يدخل هناك عبر قناته الخاصة. علاوة على ذلك ، هناك دورات تكنولوجية لفصل الكسور وتنقيتها متعددة المراحل.نتيجة لذلك ، يتم تسليم وقود الديزل الحيوي والجلسرين المكرر إلى المستودع كمنتج نهائي ، ويتم إرجاع فائض الميثانول المستعاد لإعادة استخدامه.

هل من الممكن أن تنتجها بنفسك؟

يبدو أن كل شيء بسيط وواضح ، لكنه في خط تكنولوجي مدروس جيدًا. لكن هل من الممكن صنع وقود الديزل الحيوي بنفسك؟

1. أولاً ، عليك أن تدرك على الفور أن هذا التنظيم لمثل هذا الإنتاج المصغر لن يكون له ما يبرره إلا إذا كان هناك مصدر موثوق به ولا ينضب عمليًا للمواد الخام - الدهون النباتية أو الحيوانية بدرجة التنقية المطلوبة. على سبيل المثال ، إذا كانت هناك فرصة في مؤسسات الأغذية أو في مؤسسات تقديم الطعام العامة مقابل مبلغ منخفض للغاية لشراء بقايا الزيوت المستعملة. لإنتاج الزيت بمفردك عن طريق زراعة المحاصيل المناسبة لهذا أو عن طريق شراء بذور للضغط - على نطاق الاقتصاد الشخصي ، لا ينبغي حتى التفكير في مثل هذا الاحتمال ، لأن العمل سيكون غير مربح عن عمد.

2. الجانب المهم التالي هو الصعوبات الكبيرة في العمل مع المكونات الكيميائية.

• المركبات القلوية شديدة الرطوبة ، وتمتص الرطوبة على الفور ، أي أن تخزينها يصبح مشكلة كبيرة. ويأخذ هذا أيضًا في الاعتبار حقيقة أن هيدروكسيدات الصوديوم والبوتاسيوم هي مواد "شديدة العدوانية" وتتفاعل بسهولة مع معظم المعادن. لذلك ، يمكن تخزينها فقط في حاويات غير قابلة للصدأ أو زجاجية ، أو حاويات بولي بروبيلين.
• سيخلق الميثانول أيضًا الكثير من المشاكل. بادئ ذي بدء ، عليك أن تتذكر باستمرار عن أعلى درجات السمية - فالتسمم بمثل هذا الكحول غالبًا ما يكون مميتًا. (اهتمام خاص إذا كان هناك أشخاص في المنزل مدمنون على الكحول - يختلف الميثانول في المظهر والرائحة قليلاً عن الإيثيل ، "النبيذ"). يجب تنفيذ جميع الأعمال المتعلقة بالميثانول بحماية إلزامية للجهاز التنفسي والعينين والجلد والأغشية المخاطية.

بالطبع ، يمكن إجراء التفاعل باستخدام كحول إيثيل أكثر أمانًا ، ولكن في النهاية يكون الوقود أكثر كثافة ولزوجة ، وتكون جودته بالنسبة لمحركات التزود بالوقود أقل بكثير.

• بالحرف اليدوية ، "بالعين" ، من الصعب جدًا الحفاظ على الجرعة الصحيحة لمكونات البداية وتحديد جودتها.

- يُفترض عادةً أن النسبة المذكورة أعلاه من الميثانول والزيت للمسار الطبيعي للتفاعل قد تكون غير كافية - فهي تعتمد إلى حد كبير على التركيب الكيميائي الحيوي للمواد الخام المشتراة. لذلك ، يضاف الميثانول دائمًا بشكل زائد ، حوالي 1: 4 بالحجم إلى الزيت. للأسف ، من المستحيل إجراء حساب أكثر دقة بدون البحث المخبري.

- في وقت سابق ، لم يكن لشيء أن ذكر أن المواد الخام يجب أن تكون بدرجة معينة من "النقاء" - إذا كنت تستخدم بشكل عشوائي أي دهون أو نفايات زيتية ، فلا يمكنك فقط الحصول على وقود الديزل الحيوي المطلوب في الإخراج ، ولكن أيضا على محمل الجد "المسمار" المعدات. على سبيل المثال ، إذا كان الزيت يحتوي على كمية كبيرة من الماء ، فسوف يدمر المحفز ببساطة ، وستخرج العملية عن السيطرة ، وسيبدأ الصابون في التكون في المفاعل بدلاً من وقود الديزل الحيوي المتوقع (ما يسمى بالتصبن). علاوة على ذلك ، إذا تم استخدام هيدروكسيد الصوديوم ، فعلى الأرجح ، سيكون من الممكن "التقاط غلوب" - يتكاثف الصابون بسرعة ويملأ الحجم الكامل للمفاعل ، ويمتص الزيت غير المتفاعل تمامًا.

في المؤسسات ، يتم استخدام عوامل تجفيف خاصة لإزالة المياه الزائدة ، والتي يتم إزالتها بعد ذلك عن طريق الترشيح. يمكن إزالة الماء في المنزل ، بالطبع ، عن طريق التسخين المعتاد للزيت إلى 110 ÷ 120 درجة - يجب أن يتبخر الماء ويتبخر. ومع ذلك ، فإن تسخين الزيت غالبًا ما يؤدي إلى "مصدر إزعاج" آخر - زيادة تركيز الأحماض الدهنية الحرة. هذه هي النقطة التالية.

- الثغرة الثانية للمواد الخام هي تركيز الأحماض الدهنية الحرة (FFA) - هناك قيود تكنولوجية معينة على محتواها. مثل هذا العيب - التركيز المتزايد لـ FFA ، عادة ما يكون سمة من سمات نفايات الطعام ، أي الزيوت التي تمت معالجتها حرارياً بالفعل ، لأن هذه الأحماض نفسها هي نتاج التحلل الحراري للزيوت. عندما تتفاعل مع محفز ، تتحول الأحماض الدهنية الحرة إلى ماء وصابون ، وقد سبق ذكر أخطارها أعلاه. على الصعيد التكنولوجي ، يتم حل هذه المشكلة عن طريق تحليل المواد الخام الواردة وتطوير صياغة مناسبة للنسبة المئوية المثلى للمحفز.

لذلك ، يجب أن يحتوي الزيت المستخدم على الحد الأدنى من الماء و FFA. لكن في المنزل ، من الصعب إجراء البحوث المختبرية اللازمة. وهذا يعني أن الشركة المصنعة تخاطر كثيرًا بجودة المنتج وسلامة أجهزتها الخاصة.

3. ثالث "كتلة المشاكل" هي المعدات المطلوبة للعملية. على الرغم من وجود أوصاف وصور فوتوغرافية لـ "خطوط" ذاتية الصنع لإنتاج وقود الديزل الحيوي على الويب ، يمكنك وصفها بأنها ناجحة ومريحة ، إلخ. - لا يعمل.

لسوء الحظ ، لا تزال الأجهزة اليدوية بعيدة كل البعد عن الكمال.

يمكنك الإشادة بالمؤلفين على أصالتهم ، لاستخدامهم أكثر الأجزاء والتجمعات غير المتوقعة ، على سبيل المثال ، الغسالات أو الثلاجات القديمة ، للحصول على حلول مثيرة للاهتمام لمشاكل فصل وتنظيف المنتج النهائي ، ولكن لا تزال تدعي نوعًا ما نموذج "اختراق" للتثبيت الموصى به للإنتاج الذاتي ، فمن المستحيل.

فيديو - مثال على تركيب محلي الصنع لإنتاج وقود الديزل الحيوي

واحدة من أكثر العمليات صعوبة وشاقة هي فصل الجزء المحتوي على الجلسرين من وقود الديزل الحيوي ، ثم تنظيف الوقود من بقايا الصابون والمكونات القلوية والميثانول الزائد. بالمناسبة ، الميثانول مادة خام باهظة الثمن ، وببساطة تبخيره في الغلاف الجوي غير مربح للغاية. وهذا يعني أنه مع تقلبها المتزايد ، هناك حاجة إلى غرف مختومة للتنقية الخاصة ، مما يسمح بإجراء عملية التقطير دون خسائر.

يتم فصل مكون الصابون عن طريق الترسيب والغسيل بالماء ، يليه الترشيح وتبخر الفائض. لإزالة القلويات ، يتم استخدام المركبات المحمضة (على سبيل المثال ، حمض الخليك).

يفضل بعض الحرفيين في المنزل تركيب عمود تهوية خاص ، حيث يتم تسوية وقود الديزل الحيوي ، وبمساعدة فقاعات الهواء التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع بواسطة ضاغط ، يتم تنظيفه من الشوائب الكيميائية. يظهر مثال مشابه في استمرار الفيديو:

فيديو - كيفية صنع وقود الديزل الحيوي

باختصار ، ليس من الضروري التحدث عن الربحية المرتفعة (أو على الأقل بعضًا) لإنتاج مثل هذا الحرف اليدوية. إن إنتاجية هذه التركيبات منخفضة ، ومن المستحيل تنظيم دورة مستمرة ، تتطلب المعدات محلية الصنع مراقبة مستمرة تقريبًا من قبل شخص. ومن الصعب التحكم في جودة وقود الديزل الحيوي الناتج. هذا ، لاحتياجات الاقتصاد الشخصي ، لتزويد سيارتك بالوقود (على مسؤوليتك الخاصة ومخاطرك) ، يمكن استخدام هذا ، لكن ألن يصبح هذا الوقود أغلى من وقود الديزل العادي؟

وإذا كنت تعتبر تنظيم إنتاج الوقود الحيوي من الأعمال التجارية الخاصة بك ، ففي هذه الحالة لا يمكنك الاستغناء عن اقتناء وحدات تكنولوجية خاصة.

يتم تقديم العديد من نماذج الخطوط المصغرة لإنتاج وقود الديزل الحيوي إلى اهتمام الأشخاص المهتمين.

إذا حددت هدفًا ، فلن يكون من الصعب جدًا العثور على مجمع الإنتاج الصغير الضروري الأمثل للمساحة المتاحة. هناك العديد من التركيبات التكنولوجية المماثلة على مواقع الإنترنت ، تختلف في استهلاك الطاقة ، والإنتاجية ، ودرجة الأتمتة ، وعدد المشغلين المطلوبين لخدمتهم ، وبالطبع في تكلفة المعدات. لقد أتقنت كل من الشركات المحلية والأوروبية إنتاج خطوط إنتاج وقود الديزل الحيوي.

فيديو: خط إنتاج وقود الديزل الحيوي المعياري الآلي

وقود حيوي صلب - كريات

في الآونة الأخيرة ، هناك الكثير من الشائعات المختلفة أو حتى نوع من "الأساطير" أن أحد أكثر أنواع الأعمال الصغيرة الواعدة والأكثر ربحية يمكن أن يكون إنتاج كريات الوقود - نوع خاص من الوقود البيولوجي. دعونا نلقي نظرة فاحصة على مزايا الوقود الحبيبي الصلب وعملية إنتاجه.

لماذا وكيف يتم إنتاج كريات الوقود؟

ينتج بالضرورة عن قطع الأشجار ، وشركات النجارة ، والمجمعات الزراعية ، وبعض خطوط الإنتاج الأخرى ، بالإضافة إلى المنتجات الرئيسية ، كمية كبيرة جدًا من نفايات الخشب أو النباتات الأخرى ، والتي ، على ما يبدو ، لم تعد لها أي قيمة عملية. منذ وقت ليس ببعيد ، تم حرقهم ببساطة ، وإلقاء الدخان في الغلاف الجوي ، أو حتى تحللهم بشكل مبذر بسبب "أكوام النفايات" الضخمة. لكن لديهم إمكانات طاقة هائلة! إذا تم إحضار هذه النفايات إلى حالة مناسبة للاستخدام كوقود ، فيمكنك أيضًا تحقيق ربح جنبًا إلى جنب مع حل مشكلة التخلص منها! بناءً على هذه المبادئ ، يعتمد إنتاج الوقود الحيوي الصلب - الكريات.

الكريات مريحة للغاية للتخزين والنقل والاستخدام

في الواقع ، هذه حبيبات أسطوانية مضغوطة بقطر من 4 5 إلى 9 10 مم ، ويبلغ طولها حوالي 15 50 مم. يعتبر هذا النوع من الإطلاق مناسبًا للغاية - يتم تعبئة الكريات بسهولة في أكياس ، ويسهل نقلها ، كما أنها ممتازة لتزويد الوقود التلقائي بغلايات الوقود الصلب ، على سبيل المثال ، باستخدام محمل لولبي.

تتمتع غلايات الحبيبات بالقدرة على تغذية الوقود تلقائيًا من القبو

يتم ضغط الكريات من نفايات الخشب الطبيعي ومن اللحاء والفروع والإبر والأوراق الجافة وغيرها من المنتجات الثانوية لقطع الأشجار. يتم الحصول عليها من القش والقشر والكعك ، وفي بعض الحالات يتم استخدام روث الدجاج كمواد خام. في إنتاج الكريات ، يبدأ الخث - في هذا الشكل يحقق أقصى قدر من نقل الحرارة أثناء الاحتراق.

يمكن إنتاج الكريات من مجموعة متنوعة من المواد.

بالطبع ، تعطي المواد الخام المختلفة أيضًا خصائص مختلفة للكريات الناتجة - من حيث إنتاجها من الطاقة ، ومحتوى الرماد (كمية المكون غير القابل للاحتراق المتبقي) ، والرطوبة ، والكثافة ، والسعر. كلما زادت الجودة ، كلما قل المتاعب مع أجهزة التدفئة ، زادت كفاءة نظام التدفئة.

يمكن استخدام بعض الكريات ليس فقط كوقود ، ولكن أيضًا كسماد أو تركيبة لنشارة التربة. ومع ذلك ، فإن الغرض الرئيسي منها ، بالطبع ، هو وقود الغلايات ، وهنا تتمتع بالعديد من المزايا الواضحة على الأنواع الأخرى من الوقود الصلب. لذلك ، على سبيل المثال ، هذا نوع نظيف تمامًا من الوقود من وجهة نظر البيئة. لا يتم استخدام أي إضافات كيميائية أو رمال القولبة في عملية إنتاج الحبيبات.

أنواع الحبيبات ووصفها

رأي الخبراء: AV Masalsky

محرر فئة "البناء" على بوابة Stroyday.ru. متخصص في هندسة النظم والصرف الصحي.

وفقًا لمحتواها من السعرات الحرارية (من حيث الحجم) ، تترك الكريات وراءها جميع أنواع الحطب والفحم. تخزين هذا الوقود لا يتطلب مساحات كبيرة أو خلق أي شروط خاصة. الخشب المضغوط ، على عكس نشارة الخشب ، لا يبدأ أبدًا في التحلل أو الجدل ، لذلك لا يوجد خطر الاحتراق التلقائي لمثل هذا الوقود الحيوي.

الآن - لمسألة إنتاج الحبيبات. في الواقع ، تم توضيح الدورة بأكملها ببساطة وبشكل واضح في الرسم التخطيطي (يتم عرض المواد الخام الزراعية ، ولكن هذا ينطبق أيضًا على أي نفايات خشبية):

"دورة قصيرة" حول إنتاج الكريات

بادئ ذي بدء ، تمر النفايات بمرحلة تكسير (عادة ما يصل طول الرقائق إلى 50 مم وسمك 2 3 مم). يتبع ذلك إجراء تجفيف - من الضروري ألا تتجاوز نسبة الرطوبة المتبقية 12٪.إذا لزم الأمر ، يتم سحق الرقائق إلى أجزاء أكثر نعومة ، مما يجعل حالتها تقترب من مستوى دقيق الخشب. يعتبر الأمثل إذا كان حجم الجسيمات التي تدخل خط ضغط الحبيبات في حدود 4 مم.

قبل أن تدخل المواد الخام إلى المحببات ، يتم تبخيرها قليلاً أو غمرها لفترة وجيزة في الماء. وأخيرًا ، في خط ضغط الحبيبات ، يتم ضغط "دقيق الخشب" من خلال فتحات المعايرة في مصفوفة خاصة ، والتي لها شكل مخروطي. يساهم هذا التكوين للقنوات في أقصى ضغط للخشب المكسر مع تسخينه الحاد بالطبع. في الوقت نفسه ، فإن مادة اللجنين الموجودة في أي هيكل يحتوي على السليلوز "تلصق" بشكل موثوق به جميع الجسيمات الأصغر ، مما ينتج عنه حبيبات كثيفة ومتينة للغاية.

تشكيل الكريات في مصفوفة أسطوانية

عند الخروج من المصفوفة ، يتم قطع "النقانق" الناتجة بسكين خاص ، مما يعطي حبيبات أسطوانية بالطول المطلوب. يذهبون إلى القادوس ، ومن هناك إلى مستقبل الكريات الجاهزة. في الواقع ، كل ما تبقى هو تبريد الحبيبات النهائية وتعبئتها في أكياس.

مخطط الجهاز مع مصفوفة مسطحة

يمكن أن تكون المصفوفات أسطوانية أو مسطحة. الأولى أكثر إنتاجية ، وتستخدم بشكل أساسي في المنشآت الصناعية القوية. في المحببات الصغيرة ، التي تُستخدم غالبًا في المنازل الفردية ، تكون عادةً مسطحة.

فيديو: إنتاج صغير لمعالجة نفايات الخشب وتحويلها إلى كريات

لكن ماذا عن "المالك الخاص"؟

لذلك ، يبدو أن كل شيء بسيط. لكن هذه "البساطة" من أجل إنتاج مبسط ، لكن هل يستحق أن تبدأ مثل هذه العملية بنفسك؟

1. بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى "النظر" بعناية من وجهة نظر مصدر المواد الخام للإنتاج الخاص.

• إذا كان هناك أي مصنع للأعمال الخشبية (ورشة كبيرة) في مكان قريب ، وهناك يمكنك الحصول على نشارة الخشب الجاهزة على أساس منتظم بأسعار "سخيفة" أو حتى مجانًا ، عن طريق الالتقاط الذاتي ، فإن الأمر يستحق المحاولة. على الأرجح ، سيتم قريبًا تبرير جميع التكاليف الأولية - ستكون هناك فرصة ليس فقط لتزويد أنفسهم بالكامل بالوقود الحيوي الحبيبي ، ولكن أيضًا لتحقيق الفائض.

إذا تمكنت من العثور على مثل هذا المورد - فسيعمل!
من الواضح تمامًا أن وجود خط الحبيبات سيكون مفيدًا جدًا إذا كان المالك نفسه يتعامل مع قضايا النجارة ، ونشارة الخشب في المزرعة ، كما يقولون ، "لا يتم نقلها".

• يكون الأمر أسوأ إذا توفرت نفايات الخشب الكبيرة فقط - في هذه الحالة ، سيتعين عليك التفكير في مسألة تكسيرها ، وهذه بالفعل تكاليف غير ضرورية للمعدات والكهرباء.
• إذا كان الحساب يعتمد على افتراضات اختيارية - "ما أجده ، سأقوم بمعالجته" ، إذن ، على الأرجح ، لن يأتي منه شيء جيد. معدات التكوير ليست رخيصة ، ومن غير المرجح أن تبرر نفسها بهذا النهج.

عند تقييم احتمالات الحصول على المواد الخام ، من الضروري تقييم أنواع الخشب. لا يستحق التواصل مع الحور أو الصفصاف - ليس الخشب نفسه منخفضًا في السعرات الحرارية فحسب ، بل إنه لا يلبس جيدًا في الحبيبات نظرًا لانخفاض محتواه من اللجنين. الزيزفون ليس اختيارًا جيدًا أيضًا. لكن نشارة الخشب من الصنوبريات ، بسبب محتوى الراتنج العالي ، مناسبة للجميع ، دون استثناء.

2. المشكلة الكبيرة التالية هي مشكلة الأجهزة.

في الواقع ، لا توجد مشاكل خاصة مع هذا - هناك العديد من التركيبات ذات القدرات والأداء المختلفة ، والتجمعات المحلية أو الأوروبية أو الصينية للبيع. ربما يكون من المستحيل وصفهم بأنهم رخيصون. من الصعب أيضًا الحكم على أي منهم أفضل أو أسوأ ، فمن الأفضل الخوض في هذا الموضوع في منتديات الإنترنت.

آلة بيليه مسبقة الصنع

في نفس المكان ، في المنتديات ، يمكنك العثور على عروض أساتذة يشاركون في تصنيع المحببات حسب الطلب. لديهم مخططات مثبتة ، رسوماتهم الخاصة ، خبرة في تجميع وتركيب التركيبات.من الممكن أن يكون مثل هذا الجهاز أكثر جاذبية بالنسبة للسعر من جهاز المصنع.

فيديو: نموذج مطحنة الحبيبات المسطحة الثابتة 4 كيلو واط

لكن حول الإنتاج الذاتي - وهي قضية مثيرة للجدل للغاية. بادئ ذي بدء ، يكاد يكون من المستحيل الحصول على رسومات جاهزة لهذه المنتجات - ربما باستثناء النسخ من الجهاز المجمع. من غير المرجح أن يشارك الحرفيون الذين أتقنوا إنتاج مثل هذه التركيبات جميع الفروق الدقيقة في التصميم والتجميع.

تتمثل الصعوبة الثانية في أن الأجزاء المتحركة والثابتة في غرفة التحبيب تتعرض لأحمال هائلة ، ويكاد يكون من المستحيل حسابها بشكل صحيح دون المعرفة المناسبة بمواد القوة والميكانيكا التطبيقية. للقيام بذلك "بالعين" - لن ينجح.

الأجزاء الرئيسية لآلة التحبيب هي بكرات التكسير والقوالب

الأجزاء الرئيسية - بكرات التكسير والقوالب - يمكن شراؤها جاهزة. ولكن لتنفيذ الجسم نفسه ، وتثبيته على السرير ، وتثبيت محرك كهربائي ، والتفكير في نظام نقل مع نسبة التروس المطلوبة ، وضبط جميع الأجزاء والتجمعات بدقة - وهذا يتطلب قدرات غير عادية لصانع الأقفال ، والميكانيكي ، ومشغل آلة الطحن ، تيرنر ...

بالطبع ، إذا كانت لديك ثقة كاملة في قدراتك ، فيمكنك المحاولة - هناك أمثلة على الإنترنت يتباهى فيها الحرفيون المنزليون بنجاحهم. علاوة على ذلك ، تمكن البعض من الابتعاد عن المخططات التقليدية وتغيير التصميم ، مما يجعله أبسط ، ولكن دون فقدان إمكانيات التثبيت.

ربما يكون الفيديو أدناه لشخص ما هو نقطة البداية في تطوير وتصنيع محبب الحبيبات الخاص بك:

فيديو: كيف يعمل جهاز التحبيب المضغوط

في الختام ، يمكن ملاحظة ما يلي.

على مقياس منشور واحد ، من المستحيل ببساطة حتى الخوض في جميع الأساليب الحديثة لصنع الوقود الحيوي بإيجاز. وبالتالي ، فإن قضايا إنتاج واستخدام الغاز الحيوي من فضلات الحيوانات ، وإنتاج الإيثانول الحيوي من المواد الخام النباتية تستحق مواد منفصلة. إذا كان لدى القارئ معلومات مثيرة للاهتمام حول هذه القضايا ، فسيسعدنا نشرها على بوابتنا. على أي حال ، لن تُترك هذه الموضوعات دون اعتبار.

ابقوا متابعين!