Biyodizel üretimi

Biyodizel üretimi, transesterifikasyon ve esterifikasyonun kimyasal reaksiyonları yoluyla biyoyakıt, biyodizel üretme sürecidir. Bu, kısa zincirli alkollerle (tipik olarak metanol veya etanol) reaksiyona giren bitkisel veya hayvansal katı ve sıvı yağları içerir. Kullanılan alkoller düşük molekül ağırlıklı olmalıdır. Düşük maliyeti nedeniyle en çok kullanılan alkol etanol olmakla birlikte, metanol kullanılarak biyodizele daha fazla dönüşüm sağlanabilir. Transesterifikasyon reaksiyonu asitler veya bazlar ile katalize edilebilmesine rağmen, bazla katalize edilen reaksiyon daha yaygındır. Bu yol, bu asit katalizinden daha düşük reaksiyon sürelerine ve katalizör maliyetine sahiptir. Bununla birlikte, alkali kataliz, yağlarda bulunan hem suya hem de serbest yağ asitlerine karşı yüksek hassasiyet dezavantajına sahiptir.

İşlem basamakları

Hammadde ön işleme

Biyodizel üretiminde kullanılan yaygın hammadde, sarı gres (geri dönüştürülmüş bitkisel yağ), "işlenmemiş" bitkisel yağ ve donyağıdır. Geri dönüştürülmüş yağ, pislik, kömürleşmiş yiyecekler ve su gibi pişirme, saklama ve kullanımdan kaynaklanan kirleri çıkarmak için işlenir. Saf yağlar rafine edilir, ancak gıda sınıfı seviyesinde değildir. Arıtma süreçleri değişiklik gösterse de, fosfolipitleri ve diğer bitki maddelerini uzaklaştırmak için zamk giderme işlemi yaygın olarak kullanılır. Su, baz katalizli transesterifikasyon sırasında trigliseridlerin sabunlaşmasına neden olduğu için ayrıştırılır.

Temizlenmiş atık yağın bir numunesi daha sonra, bitkisel yağ numunesinde bulunan serbest yağ asitlerinin konsantrasyonunu belirlemek için standartlaştırılmış bir baz çözeltisinde titrasyon yoluyla test edilir. Asitler daha sonra ya çıkarılır (tipik olarak nötrleştirme yoluyla) ya da biyodizel (veya gliseridler) üretmek için esterleştirilir.

Tepkimeler

Baz katalizli transesterifikasyon, biyodizel sentezinde kullanılmak için lipidleri (katı ve sıvı yağlar) alkolle (tipik olarak metanol veya etanol) reaksiyona sokar. Bunun sonucunda yan ürün olarak gliserol de açığa çıkar. Reaksiyon ürünleri sadece biyodizeli değil aynı zamanda yan ürünler olan sabunu, gliserolü, fazla alkolü ve eser miktarda suyu da içerir. Standartları karşılamak için bu yan ürünlerin tümü kaldırılmalıdır, ancak kaldırma sırası sürece bağlıdır. Gliserol yoğunluğu, biyodizelinkinden daha fazladır ve bu özellik farkı, gliserol yan ürününün büyük kısmını ayırmak için kullanılmaktadır. Artık metanol tipik olarak damıtma yoluyla geri kazanılır ve yeniden kullanılır. Sabunlar çıkarılabilir veya asitlere dönüştürülebilir. Kalan su da yakıttan uzaklaştırılır.