Hoe start je een biodieselproductie: een kant-en-klaar businessplan

Een term als 'biodiesel

", Begrijpt de meerderheid het puur intuïtief. Maar er is vaak een zekere verwarring bij betrokken. Het is oké, maar het is nog steeds beter om het zonder te doen en erachter te komen wat biodiesel is.

Een beetje theorie
Bij het werken in zijn cilinders wordt benzine of diesel verbrand. Beide zijn producten van olieraffinage waarvan de reserves beperkt zijn, daarnaast worden bij verbranding van dit soort brandstoffen stoffen gevormd die schadelijk zijn voor mens en milieu. Een van de mogelijkheden om dit te voorkomen is het gebruik van biodiesel als brandstof voor motoren. Het is nodig om uit te leggen wat het is. Feit is dat de productie van biodiesel gebaseerd is op het gebruik van dierlijke vetten en plantaardige olie als grondstof. Een eenvoudige analogie kan worden getrokken: benzine en diesel worden verkregen uit olie en brandstof voor de werking van een verbrandingsmotor kan worden verkregen uit olie of vet.

Een kleine verduidelijking - verschillende stoffen kunnen worden gebruikt als brandstof voor de werking van motoren, bijvoorbeeld dezelfde alcohol verkregen uit zaagsel, maar in dit geval beschouwen we brandstof specifiek voor dieselmotoren en de grondstof voor biodiesel, als dit type van brandstof wordt genoemd, is olie of restvet.

Hoe biobrandstoffen gebruiken?

Het gebruik van vet en olie als brandstof kan op de volgende manieren: ✔ Direct door olie in de tank te gieten. Het nadeel van deze benadering is de onvolledige verbranding, vermenging met het smeermiddel en verslechtering van de smerende eigenschappen, evenals het verschijnen van afzettingen op mondstukken, ringen, zuigers als gevolg van de verhoogde viscositeit van plantaardige brandstof. ✔ Door het te mengen met kerosine of diesel. ✔ Door plantaardige olie om te zetten, waarvan koolzaad, maïs, zonnebloem enz. Afkomstig kan zijn, en uiteindelijk biodiesel te verkrijgen. De meest complexe hiervan wordt beschouwd als de olieconversietechnologie, maar het is niettemin zo eenvoudig dat het gemakkelijk te implementeren is, waardoor u thuis biodiesel kunt krijgen.

Wat is biodiesel?

In feite is biodiesel een mengsel van ethers, voornamelijk methylether, als resultaat van een chemische reactie. De voordelen zijn onder meer: ​​✔ plantaardige oorsprong, dankzij de mogelijkheid om planten te laten groeien, krijgen we een hernieuwbare brandstofbron; ✔ biologische veiligheid, biodiesel is milieuvriendelijk en is niet schadelijk voor het milieu; ✔ lagere uitstoot van kooldioxide en andere giftige stoffen; ✔ onbeduidend zwavelgehalte in de uitlaatgassen van motoren op biodiesel; ✔ goede smerende eigenschappen.
In wezen is plantaardige olie een mengsel van esters met glycerine, waardoor het zijn viscositeit krijgt. Het productieproces van biodiesel is gebaseerd op het verwijderen van glycerine en het vervangen door alcohol. Opgemerkt moet worden dat het nadeel van dergelijke brandstof is dat deze bij lage temperaturen moet worden verwarmd of dat een mengsel van biodiesel en conventionele dieselbrandstof moet worden gebruikt.

Apparatuur voor de productie van biodiesel

Op de Russische markt is er een groot aantal voorstellen voor de verkoop van productie-eenheden voor biodiesel van binnenlandse en buitenlandse fabrikanten. De apparatuur verschilt afhankelijk van de grondstof en de geplande productievolumes. Overweeg een set apparatuur die in Rusland is gemaakt voor de productie van methylester (biodiesel) uit plantaardige oliën.

De oppervlakte van de gebruiksklare installatie bedraagt ​​circa 15 m2. m.Dit gebied omvat niet de ruimte die is gereserveerd voor containers, aangezien hun aantal afhangt van de behoeften van een bepaald bedrijf. De biodieselfabriek is compact en mobiel, kan in een container (20 voet) worden geplaatst en vervoerd. De prestaties van de apparatuur zijn afhankelijk van de geselecteerde grondstof en kunnen daarom ongeveer worden aangegeven: 2 kubieke meter. m. in 1 uur werking van de apparatuur.

Voor 1 kuub m. biobrandstof, 1 ton olie wordt verbruikt, 110 liter. methanol en 10 kg. bijtende soda. Er zijn geen drukvaten in de methyletherproductie-eenheid, dus er is geen speciale toestemming vereist voor gebruik. De standaard uitrusting omvat:

• een mengreactor voor de productie van biobrandstoffen;
• set verbindingen;
• afsluiters;
• schakelkast;
• pompen;
• container.

Optionele uitrusting:

• containers voor grondstoffen en afgewerkt product;
• dieselgenerator van autonome stroomvoorziening (werkt op eigen biobrandstof);
• filters voor het reinigen van oliën van onzuiverheden (indien nodig, zoals reiniging);
• apparatuur voor het raffineren van plantaardige olie.

Video: Automatische modules voor de productie van biodiesel

Productie Technologie

De productietechnologie voor biodiesel is vrij eenvoudig. Het is meestal gemaakt van verschillende soorten plantaardige olie. Hiervoor kunnen raapzaad, sojabonen, maïs, etc. worden gebruikt, de algemene lijst van stoffen die geschikt zijn om grondstoffen te verkrijgen is vrij significant. Overgebleven olie van koken is ook geschikt voor de productie van biodiesel. Een diagram van een soortgelijk proces is te zien in de onderstaande figuur.

Aangezien we brandstof van plantaardige oorsprong overwegen, moet de technologie van de fabricage het proces van het verbouwen van de grondstof omvatten. Het meest geschikt hiervoor wordt beschouwd als koolzaad, omdat dit minder productiekosten vereist. Hoewel er nu grote vooruitzichten zijn voor biodiesel uit algen. Tegelijkertijd wordt land niet gebruikt voor het verbouwen van gewassen voor brandstof en zullen de kosten van biodiesel lager zijn dan in andere gevallen. Dus de zaden (raapzaad, sojabonen, zonnebloem, enz.) Gaan na kwaliteitscontrole naar de karnen. Het meel dat overblijft na de productie van olie kan worden gebruikt door de diervoederindustrie en de resulterende olie, zoals geleverd door de technologie, gaat voor verdere verwerking. Het heet verestering, en daarna zouden methylesters in biodiesel meer dan zesennegentig procent moeten bevatten. De technologie zelf is eenvoudig, waardoor het mogelijk is om de productie van biodiesel thuis te organiseren. Methanol (9: 1) wordt aan de olie toegevoegd en een kleine hoeveelheid alkali wordt als katalysator gebruikt. Methanol kan worden verkregen uit zaagsel en het is ook toegestaan ​​om in plaats daarvan isopropylalcohol of ethanol te gebruiken. De veresteringsprocedure vindt plaats bij verhoogde temperaturen en duurt enkele uren. Na het einde van de reactie wordt vloeistofstratificatie waargenomen in de container - biodiesel bovenaan, glycerine onderaan. Glycerine wordt verwijderd (via de bodem afgevoerd) en kan in sommige andere processen als grondstof worden gebruikt. De resulterende biodiesel moet worden gezuiverd, soms is verdamping, bezinking en daaropvolgende filtratie voldoende. Het industriële productieproces wordt in de video in meer detail getoond.

Hoe wordt biobrandstof diesel geproduceerd?

De grondstof voor dit type brandstof kan elk gewas zijn waaruit een grote hoeveelheid plantaardige olie wordt gewonnen. Meestal zijn dit raapzaad en sojabonen, hun verwerking geeft de maximale opbrengst aan grondstoffen en bijgevolg het eindproduct in de vorm van biodiesel.

Dierlijke vetten, die afval zijn van vleesverwerkende fabrieken, leerlooierijen en andere bedrijven, worden ook gebruikt. Verbrande plantaardige oliën van restaurants en andere horecagelegenheden zijn ook geschikt.

Opgemerkt moet worden dat biodiesel uit plantaardige en dierlijke oliën wordt geproduceerd met een relatief eenvoudige technologie. De belangrijkste fasen van het technologische proces zijn als volgt:

• ruwe en fijne reiniging van grondstoffen (olie) van de kleinste onzuiverheden;
• het mengen van olie en methylalcohol onder toevoeging van een alkalische katalysator in de reactor. De verhoudingen van grondstoffen en methanol zijn 9: 1, de katalysator is natrium- of kaliumhydroxide;
• verwarming tot 60 ° C en roeren bij deze temperatuur gedurende ongeveer 2 uur. De fase wordt verestering genoemd;
• de resulterende stof wordt neergeslagen in een aparte container en gestratificeerd in 2 stoffen - een glycerinefractie en biodiesel zelf;
• Stoffen worden gescheiden in een afscheider, waarna de brandstof een thermische behandeling ondergaat om er water uit te verdampen.

Technologische apparatuur voor de productie van biodiesel is ook niet erg complex en bestaat uit verschillende tanks die zijn verbonden door pijpleidingen, evenals pompen - de hoofdpompen en meerdere doseerpompen. Omdat bij de ondernemingen alle fasen geautomatiseerd zijn, zijn de reactor en andere tanks uitgerust met temperatuur- en niveausensoren en worden de pompen bestuurd door de controller. Alle gegevens over het lopende proces worden weergegeven op het display van de operator.

Biodiesel thuis

Zoals te zien is in de gepresenteerde beschrijving, is de productietechnologie vrij eenvoudig en kunt u met uw eigen handen biodiesel maken, tot het punt dat u thuis brandstof kunt krijgen, en soms niet alleen voor uw eigen behoeften. De redenen waarom u dergelijk werk kunt aannemen, kunnen voor iedereen verschillen, maar zonder ze aan te raken, is het vermeldenswaard dat het verbruik van biodiesel alleen maar over de hele wereld toeneemt. Wanneer biodiesel thuis met hun eigen handen wordt gemaakt, is het grootste probleem niet de kwestie van de productie, maar de kwaliteitsborging van het eindproduct. De leveranciers van grondstoffen kunnen horecagelegenheden zijn die over voldoende afgewerkte olie beschikken en tegen een betaalbare prijs kunnen worden ingekocht. De koolzaadteelt loont de moeite wanneer biodiesel in grote hoeveelheden wordt verbruikt, bijvoorbeeld voor bijverkoop of bij een groot machinepark. Bij het organiseren van thuisproductie zijn de meest urgente problemen: ✔ Slechte output, d.w.z. niet meer dan drieënnegentig procent van het eindproduct wordt verkregen uit de oorspronkelijke grondstoffen. Dit kan te wijten zijn aan de kenmerken van de thuis gebruikte installatie of de herveresteringsmodi. ✔ Slechte filtratie. Zo'n proces is vrij gecompliceerd en om thuis hoogwaardige biodiesel te krijgen, moet er speciale aandacht aan worden besteed. Hiervoor worden speciale technologieën of adsorbentia gebruikt. Direct bij de installatie voor de productie van dergelijke brandstof is te vinden in de video. Er zijn andere opties voor industriële biodieselfabrieken beschikbaar.

Hoe maak je een Recycling Farming Module?

Om een ​​systeem te maken om afval tot biobrandstof te verwerken, moet je je in ieder geval bewust zijn van het werkingsprincipe van dergelijke apparaten en een idee hebben van de schakelingen.

Schema van een bioreactoreenheid: 1 - bioreactor; 2 - roerder; 3 - verwarming; 4 - pomp; 5 - filterelement; 6 - gascompressor; 7 - gashouder; 8 - een verzameling mest; 9 - de output van meststoffen (slib); 10 - verwarmingsbedieningspaneel

Laten we beide beschouwen, maar het moet worden opgemerkt: de bouw van een volwaardige installatie is een nogal lastige en kostbare zaak. Thuis is het in de regel mogelijk om alleen iets te doen dat lijkt op verwerkingsstations. Sommige pogingen zijn echter succesvol geweest.

Het werkingsprincipe van de biologische plant

De productietechnologie voor biobrandstoffen ondersteunt doorgaans de volgende systeembenadering:

1. De bioreactor (tank) wordt beladen met mest.
2. Het fermentatieproces vindt gedurende een bepaalde tijd plaats in de reactor.
3. Er ontstaat een gasvormige omgeving.
4. De gassen worden uit de reactor verwijderd.
5. Het gasmengsel wordt gezuiverd en afgevoerd voor gebruik als brandstof.

De samenstelling van het aan de uitlaat verkregen gasmengsel wordt gekenmerkt door een voldoende hoge verzadiging met verschillende stoffen. Methaan (60%), kooldioxide (35%) en andere stoffen, waaronder waterstofsulfide (5%), zijn het meest aanwezig in het percentage.

Zo ziet het gasverdelingsdiagram van het mengsel eruit: 1 - methaangehalte ongeveer 63-65%; 2 - het gehalte aan kooldioxide is ongeveer 30-33%; 3 - het gehalte aan waterstofsulfide is ongeveer 2%; 4 - het gehalte aan ammoniak is ongeveer 1%; 5 - waterstofgehalte ongeveer 1%

Ondertussen zijn voor de effectieve werking van een gasgenererend station voor thuisproductie aanzienlijke afvalreserves van de vertegenwoordigers van de dierenwereld vereist.

Daarom is het eerste waar aandacht aan moet worden besteed bij het oplossen van het probleem van het verkrijgen van biobrandstof in eigen (land) omstandigheden, de beschikbaarheid van bronnen van grondstoffen voor de verwerkingsfabriek.

Met je eigen handen een bioreactor maken

Nadat u de bronnen van grondstoffen heeft gekozen, moet u beslissen op de site voor de plaatsing van de huis- (of land) bioreactor. De reactor zelf is een afgesloten vat, voldoende sterk, met een volume gebaseerd op de dagelijkse inname van mestgrondstoffen voor verwerking (ter referentie: om 100 m3 van een gasmengsel te verkrijgen is ongeveer 1 ton mest nodig).

Tabel met de verhouding tussen de mestsoort en de geproduceerde hoeveelheid biogas

Een tabel met de efficiëntie van een bepaald type biologisch afval in termen van het geproduceerde gasvolume. Zoals uit de tabel blijkt, is de meest efficiënte varkensmest, die de grootste hoeveelheid biobrandstof kan produceren.

Zo'n container zal op een solide fundering moeten worden geïnstalleerd, uitgerust met afsluiters en andere technische attributen volgens het klassieke schema. Het is raadzaam om het bovenste deel van het vat verwijderbaar te maken met geschroefde bevestigingsmiddelen en een afdichtingspakking.

Om de continuïteit van de cyclus te garanderen, moet de opslagtank zijn uitgerust met een kunstmatige verwarmingsmodule. Als in de zomer de efficiëntie van mestvergisting en de snelheid van gasvorming volledig worden geleverd door externe temperatuuromstandigheden, verandert de situatie in de winter.

Voor de winterwerking van de bioreactor is kunstmatige verwarming vereist, aangezien de activiteit van fermentatiebacteriën reeds bij 4-10 ° C boven nul stopt. Dienovereenkomstig moet de container een hoogwaardige thermische isolatie hebben. Hiervoor is de klassieke isolatiemethode met minerale wol zeer geschikt.

Een illustratief voorbeeld van het isoleren van een bioreactor voor zijn winterbedrijf. Minerale wol werd hier gebruikt als isolatiemateriaal. De bovenste laag watten is bedekt met foliemateriaal

Er zijn verschillende mogelijkheden om verwarming te organiseren. Bijvoorbeeld het gebruik van elektrische kachels of een verwarmingssysteem op waterbasis (watermantel).

Het vermogen van het verwarmingscircuit moet worden berekend op basis van de optimale temperatuurnorm in de reactor van 25-40 ° C, die nodig is om een ​​effectief biomassa-fermentatieproces te bereiken.

Naast kachels heeft de mate van stagnatie invloed op de fermentatieactiviteit van biomassa. In feite moet de ruwe mest in de tank constant in beweging zijn. De verplaatsing van biomassa bevordert het fermentatieproces en verkort de tijd die nodig is om de gascomponent te verkrijgen.

Mogelijkheid tot zomerinstallatie voor mestverwerking en biobrandstofproductie. In dit geval vindt de verwarming plaats in de vorm van een betonnen waterbad, waarin het reactorvat wordt ondergedompeld.Deze installatie kan tijdens de winterperiode echter niet worden gebruikt.

Het probleem van het organiseren van de beweging wordt opgelost door een speciale mechanische roerder in het ontwerp van de bioreactor te introduceren. De as van dit apparaat is verbonden met de as van een langzame motor, die de roterende actie uitvoert. Het mengproces in- en uitschakelen kan handmatig of automatisch worden gedaan.

We hebben nog een artikel op onze website met instructies voor het installeren van een biogasinstallatie voor de behoeften van een privéwoning.

Productieproces van biogas en kunstmest

Het ontwerp van het biobrandstofproductiesysteem thuis voorziet technologisch in het laden van het schip met mest voor ongeveer 1/3 van de capaciteit. Voor het laden van mest wordt een laadluik gemaakt met een hermetisch sluitende deur. Het resterende vrije bovenste gedeelte van de bioreactor wordt gebruikt voor de ophoping van uitgestoten gassen.

Zelfgemaakte miniatuurbioreactor op basis van een conventioneel vat van 200 liter. Om in de bescheiden behoefte aan biobrandstof te voorzien, is het in principe prima geschikt voor gebruik in particuliere huishoudens. Dit is het ontwerp dat eigenlijk thuis kan worden gemaakt voor de productie van biobrandstoffen.

Uitlaten moeten worden gemaakt op de bovenste en onderste niveaus van het vat. Boven is een gasuitlaat, beneden is een afvoer voor het afvoeren van verwerkte mest (meststoffen). Ook is het raadzaam om in het gebied van het bovenste deel van het vaartuig een kijkvenster te monteren om het proces te volgen.

De aftakleiding voor de uitlaat van het gasmengsel is via een afgedichte buis verbonden met een apparaat dat tegelijkertijd de functies vervult van een afscheider en een waterslot. Voor communicatie wordt een buis (metaal of polyethyleen) met een kleine diameter (25-32 mm) gebruikt.

De afscheider zelf is een vat met een relatief kleine capaciteit, gevuld met water. Gas dat door de waterkolom stroomt, wordt gezuiverd, geloosd in een gastank en vervolgens geleverd aan consumenten.

Een voorbeeld van een tweetraps scheidingsapparaat - een hydraulische afdichting voor het toevoeren van een gasmengsel afkomstig uit een bioreactor. Met deze filteroptie krijgt u een gezuiverd product van hoge kwaliteit.

Het verdient aanbeveling om de onderste aftakleiding op de reactor (voor de afvoer van afgewerkte mest - slib) zo groot mogelijk te maken. Er zijn afsluiters (schuifafsluiter) op aangesloten en er wordt een aftakking naar de tank gemaakt voor het opvangen van slib. De verbruikte massa op de boerderij kan met succes als meststof worden gebruikt.

Gedetailleerde informatie over het bepalen van het benodigde capaciteitsvolume, evenals over het berekenen van de efficiëntie van de bioreactor en de haalbaarheid van het gebruik van biogas, hebben we in het volgende artikel besproken.

Perspectieven

Zoals eerder opgemerkt, groeit de productie van dergelijke brandstof alleen maar. En hoewel hiervoor plantaardige olie als grondstof dient, wordt het op verschillende plaatsen uit verschillende culturen gewonnen. In Europa - koolzaad, in Indonesië - palmolie, in Amerika - sojabonen, enz. De meest veelbelovende is echter de productie van biodiesel uit algen. Voor de teelt kunnen zowel afzonderlijke vijvers als speciale bioreactoren worden gebruikt, evenals delen van de zeekust. Bovendien verhoogt dit niet alleen de brandstofproductie, maar komt er ook land vrij voor het verbouwen van voedsel. Hoewel biodiesel wordt gemaakt van plantaardige olie in plaats van zaagsel, is het een uitstekende vervanger voor conventionele dieselbrandstof. Zeker met beperkte oliereserves. En bovendien kan waardigheid als de mogelijkheid van thuisproductie niet worden uitgesloten. Ondanks dat het in de industriële productie duurder blijkt te zijn dan diesel, is het toch een prima alternatieve brandstof voor dieselmotoren.

Het chemische proces voor de productie van biodiesel

Om biodiesel te verkrijgen, worden alle soorten plantaardige oliën gebruikt - zonnebloem, raapzaad, lijnzaad, enz. Tegelijkertijd heeft biodiesel verkregen uit verschillende oliën enkele verschillen.Zo heeft palmbiodiesel de hoogste calorische waarde, maar ook de hoogste filtreerbaarheid en stollingstemperatuur. Biodiesel uit koolzaad is wat betreft caloriegehalte iets slechter dan biodiesel uit palmolie, maar verdraagt ​​de kou beter en is daarom het meest geschikt voor Europese landen en Rusland. Chemisch gezien is biodiesel methylether, een product van de veresteringsreactie van plantaardige olie bij een temperatuur van ongeveer 50 ° C in aanwezigheid van een katalysator. Het proces zelf is in principe vrij eenvoudig. Het is noodzakelijk om de viscositeit van de plantaardige olie te verlagen, wat op verschillende manieren kan worden bereikt. Elke plantaardige olie is een mengsel van triglyceriden, d.w.z. esters gecombineerd met een glycerinemolecuul met een driewaardige alcohol (C3H8O3
​Het is glycerine dat de viscositeit en dichtheid aan de plantaardige olie geeft. De uitdaging bij de bereiding van biodiesel is om glycerine te verwijderen door deze te vervangen door alcohol. Dit proces heet
omestering
​De algemene reactie ziet er als volgt uit:
CH2OC = OR1 | CHOC = OR2 + 3 CH3OH> (CH2OH) 2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC = O-R3 | CH2COOR3 |
Triglyceriden + methanol> glycerol + ethers, MA "Navigator" Technologieën en apparatuur voor de productie van biodiesel 10 Waarbij R1, R2, R3: alkylgroepen. Als gevolg van het gebruik van methanol wordt methylether gevormd, als gevolg van het gebruik van ethanol, ethylether. Uit één ton plantaardige olie en 111 kg alcohol (in aanwezigheid van 12 kg katalysator) wordt ongeveer 970 kg (1100 l) biodiesel en 153 kg primaire glycerine verkregen. Als alkali wordt kaliumhydroxide KOH of natriumhydroxide - NaOH ingenomen. Voor beginners wordt het aanbevolen om NaOH te gebruiken.

Voordelen van biodiesel

Het belangrijkste voordeel van biodiesel
- dit is dat het wordt geproduceerd uit hulpbronnen die snel worden hersteld (oliereserves zijn bijvoorbeeld praktisch onvervangbaar). Deze kwestie is bijvoorbeeld erg relevant voor collectieve boerderijen die zich bezighouden met olieverwerking, iedereen heeft aan het begin van het seizoen een pijnlijk punt waar hij diesel kan krijgen. Het antwoord is simpel: maak biodiesel van uw eigen grondstoffen en wees volledig autonoom in brandstofverbruik.
Plantaardige oorsprong
​We benadrukken dat biodiesel geen benzeengeur heeft en is gemaakt van oliën, waarvan de grondstof planten zijn die de structurele en chemische samenstelling van bodems in vruchtwisselingssystemen verbeteren. De grondstoffen voor de productie van biodiesel kunnen verschillende plantaardige oliën zijn: zonnebloem, raapzaad, soja, pinda, palm, katoenzaad, lijnzaad, kokosnoot, maïs, mosterd, castor, hennep, sesam, afgewerkte olie (bijvoorbeeld gebruikt bij het koken ) en dierlijke vetten.
Ecologie
​Het sterke punt van biodiesel is ook dat het bij verbranding veel minder schadelijke gassen uitstoot in de atmosfeer (biodiesel, in vergelijking met zijn minerale analoog, bevat bijna geen zwavel (biologische onschadelijkheid. Vergeleken met minerale olie, waarvan 1 liter kan vervuilen) 1 miljoen liter drinkwater en leidt tot de dood van aquatische flora en fauna, biodiesel, zoals blijkt uit experimenten, wanneer het in het water komt, is niet schadelijk voor planten of dieren.Bovendien ondergaat het een bijna volledige biologische afbraak: in de bodem of in het water , verwerken micro-organismen 99% van de biodiesel per maand, waardoor we kunnen praten over het minimaliseren van de vervuiling van rivieren en meren bij het overschakelen van watertransport op alternatieve brandstoffen.
Minder CO2-uitstoot
​Bij het verbranden van biodiesel komt precies dezelfde hoeveelheid kooldioxide vrij als de plant, die de eerste grondstof is voor de productie van olie, gedurende zijn hele levensduur uit de atmosfeer heeft verbruikt. Opgemerkt moet echter worden dat het onjuist zou zijn om biodiesel een milieuvriendelijke brandstof te noemen. Het stoot minder kooldioxide in de atmosfeer uit dan conventionele diesel, maar het is nog steeds niet nul.
Goede smerende eigenschappen
​Het is bekend dat minerale dieselbrandstof, wanneer zwavelverbindingen eruit worden verwijderd, zijn smerende vermogen verliest. Biodiesel wordt ondanks het aanzienlijk lagere zwavelgehalte gekenmerkt door goede smerende eigenschappen. Dit komt door de chemische samenstelling en het zuurstofgehalte. Een vrachtwagen uit Duitsland haalde bijvoorbeeld het Guinness Book of Records, nadat hij met zijn originele motor meer dan 1,25 miljoen kilometer op biodiesel had afgelegd.
Langere levensduur van de motor
​Wanneer de motor op biodiesel loopt, worden de bewegende delen tegelijkertijd gesmeerd, waardoor, zoals uit tests blijkt, een verlenging van de levensduur van de motor zelf en de brandstofpomp met gemiddeld 60% wordt bereikt. Het is belangrijk op te merken dat het niet nodig is om de motor te upgraden.
Hoog vlampunt
​Een andere technische indicator die van belang is voor organisaties die brandstoffen en smeermiddelen opslaan en vervoeren: het vlampunt. Voor biodiesel is de waarde hoger dan 150 ° C, waardoor we biobrandstof een relatief veilige stof mogen noemen. Dit betekent echter niet dat het met nalatigheid kan worden behandeld.

DIY biobrandstoffen: biobrandstofproductie, voor- en nadelen van zelfproductie

Geïnteresseerd in informatie over hoe u met uw eigen handen biobrandstoffen kunt maken en hoeveel is dit mogelijk? Lees dan hieronder wat biobrandstoffen zijn, uit welke grondstoffen het te halen is en welke technieken daarvoor worden gebruikt.

De problemen om uw persoonlijke huishouden te voorzien van de energiebronnen die nodig zijn voor het functioneren ervan, is een probleem dat zich tot op zekere hoogte vóór elke eigenaar voordoet. Moeilijkheden liggen vaak zelfs in de onmogelijkheid om de juiste communicatie tot stand te brengen, bijvoorbeeld bij afwezigheid van gasdistributienetwerken in het woongebied. Maar toch, als we alles in een complex beschouwen, dan zijn de belangrijkste problemen de hoge tarieven voor energiedragers, die vaak vraagtekens zetten bij de winstgevendheid van de huishoudelijke economie. Helaas heeft zelfs de prijsdaling voor de belangrijkste energiebronnen op de wereldmarkt geen enkele invloed op de eindgebruiker - de tarieven blijven op hetzelfde niveau en hebben de neiging om te stijgen.

DIY biobrandstof

Uiteraard beginnen in een dergelijke situatie steeds meer eigenaren na te denken over de mogelijkheden om alternatieve energiebronnen te gebruiken. In het bijzonder wordt er nu veel gesproken over biobrandstoffen - calorierijke energiedragers (vloeibaar, vast of gasvormig), die worden verkregen door verwerking van grondstoffen, vaak letterlijk "onder de voeten". Velen zijn vooral geïnteresseerd in de vraag hoe realistisch het is om dergelijke biobrandstof met hun eigen handen te maken, in een kleine particuliere economie.

Er zijn veel meningen over deze kwestie, zelfs zozeer dat het letterlijk "een paar kleinigheden" is om zo'n miniproductie op te zetten. Kunt u zulke optimistische verzekeringen geloven? Hoogstwaarschijnlijk niet - voor elke biobrandstof is speciale, vaak zeer dure apparatuur, de nodige kennis en kunde en een constante bron van grondstoffen nodig. Laten we het in meer detail begrijpen ...

Wat is biobrandstof en waar komt het vandaan?

Bijna alle energiebronnen die op de planeet worden geproduceerd, zijn het product van jarenlange natuurlijke verwerking van organisch materiaal. Complexe biochemische processen die plaatsvonden in de lagen van verouderde planten en in de overblijfselen van dieren, onder invloed van externe factoren (temperatuur, druk), leidden na verloop van tijd tot de vorming van steenkoolafzettingen, oliehoudende lagen, tot de ophoping van brandbare gassen in de bodem. Het zijn deze natuurlijke hulpbronnen die tot op de dag van vandaag de belangrijkste energiebronnen zijn die door de mens worden gebruikt.

Energiewinning gebeurt vaak onder de meest extreme omstandigheden

Het probleem is dat al deze middelen niet onbeperkt zijn, en dat hun aantal van jaar tot jaar afneemt. Ze herstellen praktisch niet (dit duurt vele miljoenen jaren). Ze liggen allemaal, in de overgrote meerderheid, op grote diepten, vaak op moeilijk bereikbare plaatsen (in de arctische gebieden of op de zeebodems), voor hun winning is het gebruik van complexe technologieën vereist, en daarnaast transport problemen zijn ook vrij moeilijk.

Kortom, dergelijke problemen zullen uiteraard alleen maar toenemen met de tijd, en de mensheid heeft geen andere keus dan de mogelijkheden van alternatieve energiebronnen te overwegen. Bio-energie wordt momenteel beschouwd als een van de meest veelbelovende gebieden.

De wetten van de biochemie veranderen inderdaad niet, organische stof is een hernieuwbare grondstof, dus waarom zouden we niet in korte tijd kunstmatig de processen uitvoeren om energiedragers te verkrijgen? Bovendien kunt u als grondstof niet alleen speciaal geteelde gewassen gebruiken, maar ook een verscheidenheid aan biologisch en technologisch afval, terwijl u onderweg het probleem van de verwijdering ervan oplost.

Grondstoffen voor de productie van biobrandstoffen liggen vaak letterlijk onder de voeten.

In onderstaande tabel zijn schematisch de belangrijkste richtingen in de productie en het bijbehorende gebruik van biobrandstof weergegeven. Het moet gezegd worden dat dergelijke benaderingen zowel op grote schaal als in vrij geïsoleerde, autonome systemen kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld middelgrote of kleine landbouwcomplexen.

Sommige landen met een ontwikkelde landbouwtechnische infrastructuur verheffen de productie van biobrandstoffen tot de rang van mondiale nationale programma's. Een treffend voorbeeld is Brazilië, waar de introductie van technologieën voor de productie van alternatieve brandstoffen met grote sprongen vooruitgaat en het is aannemelijk dat dit land straks de titel van een van de grootste leveranciers van dergelijke energiedragers kan claimen.

In Brazilië en veel andere landen zijn dispensers voor biobrandstof niet langer verrassend.

Laten we echter terugkeren naar ons "geboorteland". Onder onze omstandigheden is het ook heel goed mogelijk om bijna elk type biologische brandstof te produceren, hetzij door speciaal voor deze doeleinden geteelde grondstoffen te gebruiken, hetzij door technologieën te gebruiken voor het verwerken van afval uit de landbouw-, voedselproductie-, houtkap- of houtbewerkingsindustrieën. In het bijzonder kunnen we kijken naar het proces van het maken van vloeibare biobrandstof (biodiesel) en vaste (brandstofpellets).

Prijzen voor brandstofblokken en biobrandstoffen voor biohaarden

Brandstofblokken en biobrandstoffen voor biohaarden

Productie van biodiesel

De voordelen van biodiesel en de basisprincipes van de productie ervan

Is het mogelijk om dieselbrandstof - dieselbrandstof, een product verkregen door rectificatie, dat wil zeggen directe distillatie van olie - te verkrijgen uit plantaardige grondstoffen? Het blijkt nogal, aangezien de moleculaire structuur van plantaardige en dierlijke oliën sterk lijkt op klassieke diesel.

Dit zijn in feite dezelfde "lange" koolwaterstofmoleculen, maar niet in een vrije lineaire toestand, maar verbonden tot "triaden" door een transversaal raamwerk van vetzuren - glycerol. Dit betekent dat om precies de energie-brandbare component uit de olie te halen, je deze moet reinigen van glycerine. Dit is waar het technologische proces van het produceren van biodiesel uit bestaat.

Biodiesel uit verschillende oliesoorten

Als gevolg hiervan zou u een gele (met een mogelijke tintvariant) vloeistof moeten krijgen die niet die specifieke geur heeft die kenmerkend is voor de gebruikelijke dieselbrandstof. Desalniettemin is dit een kant-en-klare brandstof die zowel in pure vorm als als toevoeging aan "klassieke" diesel kan worden gebruikt. Interessant is dat conventionele dieselmotoren geen enkele aanpassing nodig hebben wanneer ze zelfs op pure biodiesel overschakelen.

(Vanwege de hoge vriespunttemperatuur wordt biodiesel meestal gebruikt in een mengsel met gewone dieselbrandstof, en de resulterende brandstof wordt meestal aangeduid met de letter 'B' met een cijfer dat het percentage van de biologische component van de brandstof aangeeft. van het totale volume. Bijvoorbeeld de meest voorkomende brandstof "B20" - 20% biodiesel en 80% diesel).

Tegelijkertijd verschilt dergelijke biobrandstof, hoewel hij zijn calorische waarde behoudt, in veel opzichten zelfs ten goede van een olieraffinageproduct:

• Dergelijke brandstof heeft een uitgesproken smerende werking, wat de levensduur van dieselmotoronderdelen aanzienlijk verlengt.
• Dergelijke brandstof bevat praktisch geen zwavel, dat motorolie oxideert, waardoor deze snel uit een staat van geschiktheid wordt gehaald, en "eet" rubberen afdichtingen, en is gewoonweg buitengewoon schadelijk voor het milieu, waar het door uitlaatgassen terechtkomt.
• Het vlampunt van biodiesel is beduidend hoger dan dat van conventionele dieselbrandstof (ongeveer 150 ° C). Dit betekent dat biobrandstoffen veel veiliger zijn om op te slaan, te vervoeren en te gebruiken. De giftigheid van dergelijke brandstof is veel lager dan die van olieraffinage.
• Een van de basismaatstaven van dieselbrandstof is het "cetaangetal", het vermogen van heet om te ontsteken wanneer het wordt samengedrukt. Hoe hoger het is, hoe beter de brandstof is, hoe soepeler de motor loopt en hoe minder slijtage van de onderdelen. Als voor gewone diesel deze indicator begint van 40 - 42, dan is voor biodiesel het cetaangetal lager dan 51 en komt het niet voor (trouwens, volgens de Europese kwaliteitsnormen moet het cetaangetal in elke dieselbrandstof die in de Europese Unie wordt gebruikt worden teruggebracht tot niet lager dan 51) ...

De nadelen van biodiesel zijn onder meer een hogere temperatuur bij het begin van de kristallisatie (gewoonlijk vereist dergelijke brandstof voorverwarming) en een relatief korte periode van mogelijke opslag van het eindproduct (gewoonlijk tot 3 maanden).

Hoogproductieve oliehoudende gewassen - bijvoorbeeld zonnebloem, sojabonen, maïs - worden gebruikt als grondstof voor de industriële productie van technische plantaardige olie, en vervolgens - biodiesel.

Producten voor de productie van technische plantaardige oliën - grondstoffen voor de productie van biodiesel

Onlangs begint koolzaad bijzondere aandacht te krijgen van boeren, vanwege zijn extreem hoge opbrengst, pretentieloosheid, en bovendien put het de bodem van alle vermelde gewassen in veel mindere mate uit.

Een van de meest veelbelovende industriële gewassen is koolzaad

De trends in de ontwikkeling van de productie van biodiesel zijn echter zodanig dat het ongepast wordt geacht om daarvoor waardevolle gecultiveerde gebieden te bezetten, waar mogelijk meer vraag naar is voor voedseldoeleinden.Boerderijen voor het kweken van groene algen van bijzondere soorten, die extreem snel groeien en biologisch materiaal met een uitstekende energie-inhoud leveren, worden de meest veelbelovende richting.

Van groene algen tot complete brandstof

Wanneer in kunstmatige reservoirs (bioreactoren) bepaalde voorwaarden worden gecreëerd voor de groei en het leven van algen, hopen ze actief plantaardige vetten en suikers op, die tijdens de verwerking het uitgangsproduct worden voor het verkrijgen van een brandbare koolwaterstof. Over het algemeen is alleen de apparatuur zelf duur en hebben algen alleen water, zonlicht en kooldioxide nodig voor actieve groei.

Zo zien planten voor de productie van biodiesel uit groene algen eruit

Gebruikt voor de productie van biodiesel en andere oliën - in de regel palm-, kokosnoot- en dierlijke vetten - in de vorm van afval van de verwerkings- of voedingsindustrie.

Wat is het proces van het "breken" van de koolwaterstofketen van de onnodige glycerolbasis? U hoeft dit dichte bindmiddel alleen maar te vervangen door een ander, meer chemisch actief en vluchtig. Methanol (methanol) is het meest geschikt als zo'n reagens. Het is zelf een licht ontvlambare stof en kan in sommige gevallen zelfs als een volledig gescheiden brandstof worden gebruikt, daarom zal het op geen enkele manier de eigenschappen van biodiesel verminderen.

Het chemische proces van het verplaatsen van de glycerolcomponent (in de wetenschappelijke literatuur wordt deze procedure peresterificatie genoemd) zou vanzelf moeten verlopen, maar het is niet onomkeerbaar - de stof kan zowel in de vereiste toestand als weer in de begintoestand terechtkomen. Om een ​​dergelijke instabiliteit te vermijden en het proces te versnellen, wordt een katalysator gebruikt. Alkaliën (NaOH of KOH) worden meestal als zodanig gebruikt. Voor maximale uniformiteit van het uitwisselingsproces wordt het verwerkte mengsel constant geroerd en verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 50 graden.

Meestal kan het proces, afhankelijk van het volume en de kwaliteit van de oorspronkelijke producten, 1 tot 10 uur duren. Als resultaat moet het mengsel een uitgesproken scheiding geven. In het bovenste deel van de reactor (het vat waar het proces plaatsvond) blijft een lichte fractie achter - in feite de biodiesel zelf. Onderaan bevindt zich een uitgesproken dichte massa - een glycerinecomponent.

Gelaagdheid van de compositie na omestering

Nu resteert het om de biodiesel te scheiden, het op te ruimen van overtollige methanol en katalysatorresten. Ook de resterende glycerolfractie ondergaat een zuiveringsproces, aangezien glycerol zelf een zeer waardevol product is met een breed scala aan toepassingen.

Deskundig advies: A.V. Masalsky

Redacteur van de categorie "constructie" op het Stroyday.ru-portaal. Specialist in technische systemen en afwatering.

De optimale dosering van de componenten wordt als volgt beschouwd: om een ​​ton plantaardige olie, 111 kg methylalcohol en ongeveer 12 kg katalysator te verwerken, is natrium- of kaliumhydroxide vereist. Als de procestechnologie wordt gevolgd, moet de output ongeveer 970 kg (of 1110 liter) afgewerkte gezuiverde biodiesel en 153 kg glycerine zijn.

U kunt natuurlijk een complexe chemische formule beschrijven, maar het is onwaarschijnlijk dat u iets nuttigs zegt voor de lezer. Het is beter om een ​​visueel stroomschema van het productieproces te geven, zodat duidelijk wordt hoe moeilijk het is om alle bewerkingen met hoge kwaliteit uit te voeren.

Stroomschema van een typisch productieproces voor biodiesel

Plantaardige olie wordt op zijn plaats geperst of komt in afgewerkte vorm, of er wordt vetafval van de voedselproductie gebruikt. Na het zuiveringsproces komt het de omesteringsreactoren binnen. Een bereid mengsel van katalysator en reagens, methanol, komt daar via zijn eigen kanaal binnen. Verder zijn er technologische cycli van scheiding van fracties en hun meertrapszuivering.Als gevolg hiervan worden biodiesel en geraffineerde glycerine als eindproduct aan het magazijn geleverd en wordt het teruggewonnen methanoloverschot geretourneerd voor hergebruik.

Is het mogelijk om het zelf te maken?

Het lijkt erop dat alles eenvoudig en duidelijk is, maar het zit in een goed doordachte technologische lijn. Maar is het mogelijk om zelf biodiesel te maken?

1. Ten eerste moet u zich onmiddellijk duidelijk realiseren dat deze organisatie van een dergelijke miniproductie alleen gerechtvaardigd is als er een betrouwbare en praktisch onuitputtelijke bron van grondstoffen is - plantaardige of dierlijke vetten met de vereiste mate van zuivering. Bijvoorbeeld als er bij voedingsbedrijven of in openbare horecagelegenheden de mogelijkheid is om voor een zeer laag bedrag restanten van gebruikte olie op te kopen. Om zelf olie te produceren door hiervoor geschikte gewassen te verbouwen of door zaden te kopen om te persen - op de schaal van een persoonlijke economie, mag zo'n vooruitzicht niet eens worden overwogen, omdat het bedrijf opzettelijk onrendabel zal zijn.

2. Het volgende belangrijke aspect zijn de aanzienlijke moeilijkheden bij het werken met chemische componenten.

• Alkalische verbindingen zijn zeer hygroscopisch, absorberen onmiddellijk vocht, dat wil zeggen dat hun opslag een aanzienlijk probleem wordt. Hierbij wordt ook rekening gehouden met het feit dat natrium- en kaliumhydroxiden extreem "agressieve" stoffen zijn en gemakkelijk reageren met de meeste metalen. Daarom kunnen ze alleen worden bewaard in roestvrijstalen of glazen containers of polypropyleen containers.
• Methanol zal ook voor veel problemen zorgen. Allereerst moet u constant de hoogste toxiciteit onthouden - vergiftiging met dergelijke alcohol is vaak dodelijk. (Speciale aandacht als er mensen in huis zijn met een verslaving aan alcohol - methanol verschilt qua uiterlijk en geur weinig van ethyl, "wijn" alcohol). Alle werkzaamheden met methanol moeten worden uitgevoerd met verplichte bescherming van de luchtwegen, ogen, huid, slijmvliezen.

Natuurlijk kan de reactie worden uitgevoerd met veiligere ethylalcohol, maar uiteindelijk is de brandstof dichter en stroperiger, de kwaliteit voor het bijtanken van motoren is aanzienlijk lager.

• Met de hand, "met het oog", is het erg moeilijk om de juiste dosering van de uitgangscomponenten vast te houden en de kwaliteit ervan te bepalen.

- Meestal wordt aangenomen dat de bovenstaande verhouding van methanol en olie voor het normale verloop van de reactie mogelijk onvoldoende is - het hangt grotendeels af van de biochemische samenstelling van de aangekochte grondstoffen. Daarom wordt methanol altijd in overmaat toegevoegd, ongeveer 1: 4 per volume aan olie. Helaas is het onmogelijk om preciezer te rekenen zonder laboratoriumonderzoek.

- Eerder werd niet voor niets vermeld dat de grondstoffen een zekere mate van "zuiverheid" dienen te hebben - als je willekeurig eventueel verkregen vet of olieafval gebruikt, kun je niet alleen de gewenste biodiesel bij de output, maar ook serieus de apparatuur "verpesten". Als de olie bijvoorbeeld te veel water bevat, vernietigt het simpelweg de katalysator, loopt het proces uit de hand en begint zich zeep te vormen in de reactor in plaats van de verwachte biodiesel (de zogenaamde verzeping). Bovendien, als NaOH werd gebruikt, zal het hoogstwaarschijnlijk mogelijk zijn om een ​​glop te vangen - de zeep wordt snel dikker en vult het hele volume van de reactor, waarbij de niet-gereageerde olie volledig wordt geabsorbeerd.

In bedrijven worden speciale droogmiddelen gebruikt om overtollig water te verwijderen, die vervolgens na verwerking door filtratie worden verwijderd. Water kan thuis natuurlijk worden verwijderd door de gebruikelijke voorverwarming van de olie tot 110 ÷ 120 graden - het water moet verdampen en verdampen. Het verhitten van de olie leidt echter vaak tot een andere "overlast": een verhoging van de concentratie vrije vetzuren. Dit is het volgende punt.

- De tweede kwetsbaarheid van de grondstof is de concentratie van vrije vetzuren (FFA) - er zijn bepaalde technologische beperkingen aan hun gehalte. Een dergelijk nadeel - een verhoogde concentratie van FFA, is meestal kenmerkend voor voedselverspilling, dat wil zeggen oliën die al een warmtebehandeling hebben ondergaan, aangezien deze zuren zelf een product zijn van thermische ontleding van oliën. Bij reactie met een katalysator worden FFA's omgezet in water en zeep, waarvan de gevaren hierboven al zijn genoemd. Op technologisch vlak wordt dit probleem opgelost door de binnenkomende grondstoffen te analyseren en de juiste formulering te ontwikkelen voor het optimale percentage van de katalysator.

De olie voor verwerking moet dus een minimale hoeveelheid water en FFA bevatten. Maar thuis is het nauwelijks mogelijk om het nodige laboratoriumonderzoek uit te voeren. Dat wil zeggen dat de fabrikant zowel de kwaliteit van het product als de veiligheid van zijn eigen apparatuur zeer riskeert.

3. Het derde "blok van problemen" is de apparatuur die nodig is voor het proces. Hoewel er beschrijvingen en foto's zijn van zelfgemaakte "lijnen" voor de productie van biodiesel op internet, noem ze succesvol, gemakkelijk, enz. - werkt niet.

Helaas zijn handwerkapparaten nog verre van perfect.

U kunt hulde brengen aan de auteurs voor originaliteit, voor het gebruik van de meest onverwachte onderdelen en assemblages, bijvoorbeeld oude wasmachines of koelkasten, voor interessante oplossingen voor de problemen van scheiding en zuivering van het eindproduct, maar toch een soort claimen van "doorbraak" -model van de installatie aanbevolen voor zelfproductie, is het onmogelijk.

Video - Een voorbeeld van een zelfgemaakte installatie voor de productie van biodiesel

Een van de moeilijkste en meest bewerkelijke processen is het scheiden van de glycerinehoudende fractie van biodiesel en vervolgens - het reinigen van de brandstof van zeepresten, alkalische componenten en overtollige methanol. Methanol is overigens een erg dure grondstof en het simpelweg verdampen in de atmosfeer is buitengewoon onrendabel. Dit betekent dat met zijn verhoogde vluchtigheid speciale afgesloten kamers voor zuivering vereist zijn, waardoor het destillatieproces zonder verliezen kan worden uitgevoerd.

De zeepcomponent wordt afgescheiden door bezinking, wassen met water, gevolgd door filtratie en verdamping van de overmaat. Verzuurde formuleringen (bijvoorbeeld azijnzuur) worden gebruikt om alkaliën te verwijderen.

Sommige thuiswerkers geven de voorkeur aan de installatie van een speciale beluchtingskolom, waarin biodiesel wordt bezonken en, met behulp van luchtbellen die kunstmatig worden gecreëerd door een compressor, wordt verwijderd van chemische onzuiverheden. Een soortgelijk voorbeeld wordt getoond in het vervolg van de video:

Video - Hoe biodiesel te maken

Kortom, het is nauwelijks nodig om te praten over de hoge (of op zijn minst enige) winstgevendheid van dergelijke ambachtelijke productie. De productiviteit van dergelijke installaties is laag, het is onmogelijk om een ​​continue cyclus te organiseren, zelfgemaakte apparatuur vereist bijna constante bewaking door een persoon. En de kwaliteit van de resulterende biodiesel is moeilijk te controleren. Dat wil zeggen, voor de behoeften van een persoonlijke economie, voor het tanken van uw eigen auto (op eigen risico en risico), kan dit worden gebruikt, maar wordt dergelijke brandstof niet duurder dan gewone diesel?

En als u de organisatie van de productie van biobrandstoffen als uw eigen bedrijf beschouwt, dan kunt u in dit geval niet zonder de aanschaf van speciale technologische eenheden.

Veel modellen van minilijnen voor de productie van biodiesel worden onder de aandacht van geïnteresseerde mensen gepresenteerd.

Als je een doel stelt, zal het niet zo moeilijk zijn om het nodige productie-mini-complex te vinden dat optimaal is voor de beschikbare ruimte. Er zijn veel vergelijkbare technologische installaties op internetsites, die verschillen in stroomverbruik, productiviteit, mate van automatisering, het aantal operators dat nodig is om ze te onderhouden en, natuurlijk, in de kosten van apparatuur. Zowel binnenlandse als Europese bedrijven beheersen de productie van lijnen voor de productie van biodiesel.

Video: geautomatiseerde modulaire productielijn voor biodiesel

Vaste biobrandstof - pellets

Onlangs zijn er veel verschillende geruchten of zelfs een soort "legendes" dat een van de meest veelbelovende en zeer winstgevende soorten kleine bedrijven de productie van brandstofpellets kan zijn - een speciaal soort biologische brandstof. Laten we de voordelen van vaste korrelvormige brandstof en het productieproces van naderbij bekijken.

Waarom en hoe worden brandstofpellets geproduceerd?

Houtkapbedrijven, houtbewerkingsbedrijven, landbouwcomplexen en enkele andere productielijnen produceren naast de hoofdproducten noodzakelijkerwijs een zeer grote hoeveelheid hout of ander plantaardig afval, dat naar het schijnt geen enkele praktische waarde meer heeft. Nog niet zo lang geleden werden ze gewoon verbrand, waarbij ze rook in de atmosfeer wierpen, of zelfs verkwistend ontbonden werden door enorme "afvalhopen". Maar ze hebben een enorm energiepotentieel! Als dit afval in een staat wordt gebracht die geschikt is om als brandstof te worden gebruikt, kunt u, naast het oplossen van het probleem van verwijdering, ook winst maken! Op deze principes is de productie van vaste biobrandstofpellets gebaseerd.

Pellets zijn buitengewoon handig om op te slaan, te vervoeren en te gebruiken

In feite zijn dit gecomprimeerde cilindrische korrels met een diameter van 4 ÷ 5 tot 9 ÷ 10 mm en een lengte van ongeveer 15 ÷ 50 mm. Deze vorm van vrijgave is erg handig - de pellets zijn gemakkelijk in zakken te verpakken, ze zijn gemakkelijk te vervoeren, ze zijn uitstekend geschikt voor automatische brandstoftoevoer naar ketels voor vaste brandstoffen, bijvoorbeeld met behulp van een schroeflader.

Pelletketels hebben de mogelijkheid om automatisch brandstof vanuit de bunker aan te voeren

Pellets worden geperst uit zowel natuurlijk houtafval als uit schors, takken, naalden, droge bladeren en andere bijproducten van houtkap. Ze worden gewonnen uit stro, schil, koek en in sommige gevallen wordt zelfs kippenmest als grondstof gebruikt. Bij de productie van pellets wordt turf opgestart - het is in deze vorm dat het maximale warmteoverdracht bereikt tijdens verbranding.

Pellets kunnen van verschillende materialen worden gemaakt.

Natuurlijk geven verschillende grondstoffen verschillende kenmerken van de resulterende pellets - in termen van hun energie-output, asgehalte (de hoeveelheid van de resterende niet-brandbare component), vochtigheid, dichtheid en prijs. Hoe hoger de kwaliteit, hoe minder gedoe met verwarmingsapparatuur, hoe hoger het rendement van het verwarmingssysteem.

Sommige pellets kunnen niet alleen als brandstof worden gebruikt, maar ook als meststof of samenstelling voor het mulchen van de grond. Niettemin is hun belangrijkste doel natuurlijk brandstof voor ketels, en hier hebben ze veel uitgesproken voordelen ten opzichte van andere soorten vaste brandstoffen. Dit is bijvoorbeeld een absoluut schone brandstof vanuit ecologisch oogpunt. Bij de productie van pellets worden geen chemische toevoegingen of vormzand gebruikt.

Pelletsoorten en beschrijving

Deskundig advies: A.V. Masalsky

Redacteur van de categorie "constructie" op het Stroyday.ru-portaal. Specialist in technische systemen en afwatering.

Door hun specifieke calorische waarde (in termen van volume) laten pellets alle soorten brandhout en kolen achter. De opslag van dergelijke brandstof vereist geen grote oppervlakten of het scheppen van speciale voorwaarden. Samengeperst hout begint, in tegenstelling tot zaagsel, nooit te rotten of te debatteren, dus er is geen risico op zelfontbranding van dergelijke biobrandstof.

Nu - naar de kwestie van de productie van pellets. In feite wordt de hele cyclus eenvoudig en duidelijk weergegeven in het diagram (landbouwgrondstoffen worden weergegeven, maar dit geldt evenzeer voor elk houtafval):

"Korte cursus" over de productie van pellets

Allereerst gaat het afval door een breekfase (meestal tot spaanders tot 50 mm lang en 2 ÷ 3 mm dik). Dit wordt gevolgd door een droogprocedure - het is noodzakelijk dat het restvocht niet hoger is dan 12%.Indien nodig worden de chips tot een nog fijnere fractie geplet, waardoor de toestand bijna op het niveau van houtmeel komt. Het wordt als optimaal beschouwd als de deeltjesgrootte die de pelletperslijn binnenkomt binnen 4 mm ligt.

Voordat de grondstof de granulatoren binnengaat, wordt deze licht gestoomd of kort ondergedompeld in water. En tenslotte wordt op de perslijn voor pellets dit "houtmeel" door de ijkgaten van een speciale matrix geperst, die een conische vorm hebben. Deze configuratie van de kanalen draagt ​​bij aan de maximale samendrukking van het gebroken hout met, uiteraard, zijn scherpe verwarming. Tegelijkertijd "lijmt" de ligninesubstantie die aanwezig is in elke cellulosehoudende structuur op betrouwbare wijze alle kleinste deeltjes, waardoor een zeer dichte en duurzame korrel ontstaat.

Vorming van pellets in een cilindrische matrix

Bij het verlaten van de matrix worden de resulterende "worsten" gesneden met een speciaal mes, waardoor cilindrische korrels van de vereiste lengte worden verkregen. Ze gaan naar de hopper en van daaruit - naar de ontvanger van afgewerkte pellets. In feite hoeft u alleen de afgewerkte korrels af te koelen en in zakken te verpakken.

Het schema van het apparaat met een platte matrix

Matrices kunnen cilindrisch of plat zijn. De eerste zijn productiever, ze worden voornamelijk gebruikt in krachtige industriële installaties. Op kleine granulators, die vaker in individuele huishoudens worden gebruikt, zijn ze meestal vlak.

Video: kleine productie voor het verwerken van houtafval tot pellets

Maar hoe zit het met een "particuliere eigenaar"?

Alles lijkt dus eenvoudig te zijn. Maar deze "eenvoud" is voor een gestroomlijnde productie, maar is het de moeite waard om zelf een dergelijk proces te starten?

1. Allereerst moet je heel voorzichtig "rondkijken" vanuit het oogpunt van de bron van grondstoffen voor privéproductie.

• Als er een houtbewerkingsfabriek (grote werkplaats) in de buurt is en u daar regelmatig kant-en-klaar zaagsel kunt krijgen tegen "belachelijke" prijzen of zelfs gratis, door zelf op te halen, dan is het de moeite waard om te proberen. Hoogstwaarschijnlijk zullen alle initiële kosten binnenkort gerechtvaardigd zijn - er zal niet alleen een kans zijn om zichzelf volledig van granulaire biobrandstof te voorzien, maar ook om het overschot te realiseren.

Als het je lukt om zo'n leverancier te vinden, dan werkt het!
Het is vrij duidelijk dat de aanwezigheid van een pelletlijn zeer gunstig zal zijn als de eigenaar zelf te maken heeft met houtbewerkingsproblemen en zaagsel op de boerderij, zoals ze zeggen, "niet wordt overgedragen".

• Het is erger als er alleen groot houtafval beschikbaar is - in dit geval moet u nadenken over het verpletteren ervan, en dit zijn al onnodige kosten voor apparatuur en elektriciteit.
• Als de berekening gebaseerd is op vrijwillige veronderstellingen - "wat ik vind, zal ik het verwerken", dan zal er hoogstwaarschijnlijk niets goeds van komen. Apparatuur voor het pelletiseren is niet goedkoop, en het is onwaarschijnlijk dat het zichzelf ooit zal rechtvaardigen met deze aanpak.

Bij het beoordelen van de mogelijkheden om grondstoffen te verkrijgen, is het noodzakelijk om de houtsoorten te evalueren. Het is nauwelijks de moeite waard om in contact te komen met populier of wilg - niet alleen is het hout zelf caloriearm, het sintert ook niet goed tot granulaat vanwege het lage ligninegehalte. Linden is ook geen goede keuze. Maar zaagsel van coniferen is vanwege het hoge harsgehalte zonder uitzondering voor iedereen geschikt.

2. Het volgende grote probleem is het hardwareprobleem.

Eigenlijk zijn hier geen speciale problemen mee - er zijn veel installaties met verschillende capaciteiten en uitvoeringen, binnenlandse, Europese of Chinese assemblages te koop. Ze goedkoop noemen is waarschijnlijk onmogelijk. Welke van hen beter of slechter is, is ook moeilijk te beoordelen, het is beter om in de internetfora in dit onderwerp te duiken.

Geprefabriceerde pelletmachine

Op dezelfde plaats, op de forums, vindt u de voorstellen van de meesters die zich bezighouden met de vervaardiging van op maat gemaakte granulators. Ze hebben bewezen schema's, hun eigen tekeningen, ervaring met het samenstellen en opzetten van installaties.Het is mogelijk dat een dergelijk apparaat voor de prijs veel aantrekkelijker zal blijken te zijn dan het fabrieksmodel.

Video: 4 kW-model met vaste platte matrijzen

Maar over zelfproductie - een zeer controversiële kwestie. Allereerst is het bijna onmogelijk om kant-en-klare tekeningen van dergelijke producten te krijgen - behalve misschien om te kopiëren van het geassembleerde apparaat. Ambachtslieden die de productie van dergelijke installaties onder de knie hebben, zullen waarschijnlijk niet alle nuances van ontwerp en montage delen.

De tweede moeilijkheid is dat bewegende en stationaire onderdelen in de granulatiekamer enorme belastingen ondervinden, en het is bijna onmogelijk om ze correct te berekenen zonder de juiste kennis van sterktematerialen en toegepaste mechanica. Om het "met het oog" te doen - zal niet werken.

De belangrijkste onderdelen van de granulator zijn matrijs- en breekwalsen

De belangrijkste onderdelen - matrijs- en breekwalsen - kunnen kant-en-klaar worden gekocht. Maar om het lichaam zelf uit te voeren, het op het bed te monteren, een elektrische aandrijving te installeren, een transmissiesysteem met de vereiste overbrengingsverhouding te bedenken, alle onderdelen en samenstellingen nauwkeurig af te stellen - dit vereist de buitengewone capaciteiten van een slotenmaker, monteur, freesmachine-operator , draaier ...

Natuurlijk, als u volledig vertrouwen heeft in uw capaciteiten, kunt u het proberen - er zijn voorbeelden op internet waarin thuisvakmensen opscheppen over hun successen. Bovendien slagen sommigen er zelfs in om afstand te nemen van conventionele schema's en het ontwerp te veranderen, waardoor het eenvoudiger wordt, maar zonder de installatiemogelijkheden te verliezen.

Wellicht is onderstaande video voor iemand het startpunt bij de ontwikkeling en fabricage van uw eigen pelletgranulator:

Video: hoe een compacte pelletgranulator werkt

Concluderend kan het volgende worden opgemerkt.

Op de schaal van één publicatie is het simpelweg onmogelijk om ook maar kort alle moderne methoden om biobrandstoffen te maken door te nemen. Zo verdienen de vraagstukken van de productie en het gebruik van biogas uit dierlijk afval en de productie van bio-ethanol uit plantaardige grondstoffen aparte artikelen. Als de lezer over deze onderwerpen interessante informatie heeft, publiceren we deze graag op ons portaal. Ook deze onderwerpen worden in ieder geval niet buiten beschouwing gelaten.

Blijf kijken!