či bionaftěTohle jsem nasel bektere uryvky mne docela zaujali jelikoz tady nekdo nedavno tvril ze vyteznost tuny repky je pouhych 30 %
Ekologické motory, nekonvenční energetické jednotky, biopaliva a biomaziva
1. Ekologické motory
Spalovací motor je motorem tepelným, tzn. strojem, který proměňuje tepelnou energii v mechanickou práci. Tepelná energie se většinou získává přeměnou chemické energie akumulované ve vhodných palivech spalováním v teplo.
Podle způsobu využití tepelné energie můžeme tepelné motory rozdělit na dvě skupiny:
a) Pokud dochází k uvolňování tepelné energie mimo vlastní pracovní prostor motoru, je pracovní látkou zpravidla pára, nebo plyny ohřívané spalinami v k tomu určených zařízeních. V tomto případě mluvíme o motorech s vnějším spalováním. Příkladem motorů s vnějším spalováním je parní stroj nebo motor Stirling.
b) Historicky mladší skupinu tvoří tepelné motory s vnitřním spalováním. U těchto dochází k uvolňování tepla přímo ve spalovacím prostoru. Pracovní látkou jsou samotné zplodiny spalování a proto nazýváme tuto skupinu též spalovací motory.
Spaliny působí bezprostředně na píst nebo lopatky turbíny, popř. vykonávají mechanickou práci tím, že proudí velkou rychlostí ze spalovací komory tryskou do atmosféry, jak tomu je u reaktivních motorů.
Existují též motory, které jsou kombinací motoru s vnějším a vnitřním spalováním. Příkladem je motor s turbodmychadlem poháněným výfukovými plyny. U tohoto motoru může být výkon odváděn od klikového hřídele, případně od hřídele turbodmychadla, případně od klikového hřídele i hřídele dmychadla.
Většina používaných spalovacích motorů je pístových. Jejich výhodou je vysoká účinnost, cca 20-42%. U parních strojů byla účinnost kolem 10%, parní turbíny mají 10-30%, z jiných tepelných strojů dosahuje příznivější účinnosti pouze novodobá verze Stirlingova motoru.
Výhodu vysokého stupně využití paliv částečně snižuje vysoká cena a omezenost zdrojů tepelně hodnotných, ale poměrně drahých paliv. Dalšími výhodami je jednoduchost a kompaktnost strojního motorového zařízení (hlavně proti parním strojům), malé rozměry a nízká hmotnost (menší měrné rozměry mají pouze spalovací turbíny), možnost prakticky okamžitého spuštění a zatížení (též reverzace, což je výhodou u velkých lodních motorů), možnost zastavení motoru i v krátkých pracovních přestávkách, a z toho plynoucí úsporu paliva, snadné skladování a doprava paliv (hlavně kapalných).
Nevýhodou je nutnost spouštění cizím zdrojem, nevýhodný průběh točivého momentu (který si vyžaduje nutnost převodového ústrojí), malá přetížitelnost (daná omezeným množstvím vzduchu ve spalovacím prostoru), hlučnost chodu, vibrace, nutnost velkého počtu válců, popř. většího počtu motorů pro dosažení velkého výkonu (čímž se komplikuje provedení, obsluha a údržba).
Budoucí vývoj spalovacích motorů bude směřovat k plnění stále náročnějších požadavků na snižování exhalací, hlučnosti a vibrací. Požadavků na zvyšování měrného výkonu a snížení měrné spotřeby paliva a zvýšení životnosti.
U větších motorů se patrně stane standardem přeplňování. Pro zvýšení plnící účinnosti lze předpokládat rozvoj víceventilových motorů, případně variabilního časování ventilů v závislosti na otáčkách. Vstřikování paliva se stane standardem též u menších zážehových motorů, včetně dvoudobých.
Vzrůstající požadavky na snižování hlučnosti a současné zvyšování měrných výkonů patrně v budoucnu omezí ještě více použití vzduchem chlazených motorů. Mechanický hluk motoru od pohybujících se součástí je možno snížit použitím automatického vymezování ventilové vůle, pohlcováním hluku zvukově izolačními vložkami z pryže, plastických hmot, mědi atd., které se vkládají mezi některé konstrukční díly motoru, např. ložiska a jejich uložení.
2. Biopaliva
Situace na trhu s ropou počátkem 80-tých let dala podnět k přehodnocení dosavadního směru vývoje spalovacích motorů, přestože ropa je a v dohledné době patrně zůstane hlavní surovinou pro výrobu motorových paliv.
Alkohol
Základním palivem pro vozidlové motory zůstane nadále benzin vyráběný z ropy (případně synteticky z uhlí). Lze však předpokládat určité rozšíření alkoholu jako paliva, případně přísady do benzinu (může nahradit tetraethylolovo používané jako antidetonační činidlo), a to hlavně v těch státech, které ho mohou získat kvašením odpadové biomasy, která není důležitá pro výživu lidí. Syntetická výroba z uhlí nebo z ropy je nákladná a proto přídavky do benzinu zpravidla nepřekročí v ostatních zemích 15%, čímž by se emise oxidu uhelnatého snížily až o polovinu a nespálených uhlovodíků asi o třetinu, ale ve výfuku by se opět objevily zdraví škodlivé aldehydy. Navíc se problém náhrady tetraethylolova, které kromě zdravotních dopadů na lidstvo poškozovalo činnou plochu katalyzátorů výfukových zplodin, podařilo vyřešit používáním sulfidu bromu jako náhradního antidetonačního činidla.
Pozn.: Detonace spalovacího motoru, lidově zvaná klepání motoru je jev, kdy v zážehovém motoru shoří palivo najednou, nikoliv postupně. Palivo hoří explozivně, není zapáleno zapalovací svíčkou, ale vznítí se samovolně vlivem teploty a tlaku plynů. Většina využitelného tepla odejde výfukem jako odpadní teplo, aniž by došlo k přeměně tepelné energie na mechanickou. Odolnost paliva vůči detonačnímu spalování vyjadřuje oktanové číslo, které udává procentuální podíl odolnosti paliva vzhledem k etalonovému palivu za etalonových podmínek. Za standardní paliva byly zvoleny izooktan má OČ = 100, normální heptan má OČ = 0. Některá paliva, např. metylalkohol nebo nitrometan, používaná u závodních motorů mají OČ > 100.
Nevýhodou alkoholových paliv je též riziko zdravotního poškození uživatele při neopatrné manipulaci s palivem. Většího rozšíření se dočkala alkoholová paliva pouze v Brazílii, kde je k dispozici velké množství biologického odpadu z cukrové třtiny a používání těchto paliv bylo podporováno vládou. Alkohol byl též používán v motorech závodních vozidel. V současné době je již ve většině sportovních disciplin zakázán, používá se pouze při závodech na ploché dráze a závodech ve zrychlení.
Výhody alkoholových paliv jsou:
vysoké oktanové číslo
a zhruba trojnásobné výparné teplo oproti benzinu, takže svým odpařováním ochlazují nasávanou směs, zlepšují naplnění válce a k spálení potřebují méně vzduchu než benzin, což přispívá ke zvýšení docílitelného výkonu.
3. Rostlinné oleje jako palivo
Největší význam pro jejich výrobu má ve střední Evropě ozimá řepka, a to vzhledem k velkým osevním plochám, dosahovaným výnosům, vyřešené technologii sklizně a také univerzálnosti produkce. Palivo je rychle biologicky odbouratelné. Spaliny obsahují méně škodlivých produktů, než spaliny motorové nafty. Nevýhodou proti naftě je vyšší cena.
K přednostem patří vysoký energetický potenciál (40 MJ/kg), vysoká výhřevnost (37 MJ/kg) a vysoké cetanové číslo. Nedostatkem je vyšší viskozita, zejména při nízkých teplotách, problémy se startováním a silné zakarbonování spalovacích prostorů motorů s přímým vstřikem paliva.
Jsou dvě možnosti, jak využít řepkový olej pro pohon motorů, ve formě:
čistého řepkového oleje;
chemicky esterifikací upraveného oleje.
a) Využití čistého řepkového oleje je spojeno s nezbytností použití speciálních motorů. Speciální, hlavně Elsbettovy motory jsou odlišným řešením vznětových motorů. Liší se konstrukcí spalovacího prostoru a jiným způsobem vstřikování paliva. Dvoudílný litinový píst se pohybuje v litinovém válci. Ve dně pístu je kulovitý spalovací prostor, do kterého se tangenciálně vstřikuje palivo čepovou tryskou. Vzduch ve spalovacím prostoru víří ve šroubovici. Spalování paliva proto probíhá tak, že na špičce trysky ani na povrchu spalovacího prostoru nevznikají usazeniny. Tento motor může být chlazen pouze olejem, neboť samotné spalování probíhá v pístu, který musí být intenzivně chlazen ostřikem dna olejem. Zásadně se každý motor Elsbett spouští na běžnou motorovou naftu, na kterou systém přepíná před ukončením jízdy. Na řepkový (nebo jiný) olej se provoz převádí až po zahřátí motoru na provozní teplotu (obr.1).
Produkce CO a CO2 je v porovnání s motorovou naftou výrazně nižší, nižší je též emise NOX a kouřivost měřená dle Bosche. Obsah aldehydketonů a aromatických sloučenin je naopak vyšší. Spaliny mají ostřejší, štiplavější zápach.
b) Esterifikovaný řepkový olej bionafta
Esterifikace poněkud zvyšuje výrobní náklady. Celý proces je poměrně jednoduchý a v tukovém průmyslu běžně používaný. Produktem je methylester nebo ethylester a glycerin, který je možno použít v dalších odvětvích. Esterifikací se zlepší proces hoření a sníží viskozita látky, takže se více přibližuje motorové naftě. Sníží se měrná hmotnost olejů, proto se v porovnání s motorovou naftou zvýší spotřeba paliva o 7-10% při stejné tepelné účinnosti. Seřízením motoru lze dosáhnout stejných výkonů, jako při provozu s naftou.
Z ekologického hlediska je výhodou jejich nejedovatost a plná biologická odbouratelnost. Zplodiny jsou prakticky bez SO2, proti naftě mají méně uhlovodíků a sazí. Emise CO2 jsou prakticky stejné, vyšší je jen obsah některých oxidů dusíku.
Palivo je použitelné bez úprav motorů. Vzhledem k nižší výhřevnosti se mírně, asi o 5% snižuje výkon. U motorových olejů dochází k ředění, proto je nutno častěji kontrolovat jejich jakost. Methylester lze bez problémů mísit s naftou, zvyšují se nároky na použití pryžových materiálů a plastů, které přicházejí do styku s palivem. Nevhodný je přírodní kaučuk a styrol (butadienový kaučuk). Studený start je možný do -10°C. Pro použití v motoru je nutný souhlas výrobce.
Výroba řepkového oleje
Je poměrně snadnou záležitostí. Je možná i v zemědělském podniku. Konvenční získávání oleje v potravinářském průmyslu je prováděno lisováním a extrakcí ve velkých centrálních zařízeních s výkonností až 150 t/hod. a výtěžností 98-98,5%. V těchto zařízeních se obvykle provádí mechanické drcení, lisování a mokrá extrakce zbytku oleje z výlisků po předcházejícím zahřátí. V zemědělském podniku, kde se pracuje pouze s mechanickým lisováním, není možné tak vysoké výtěžnosti dosáhnout. I při optimální práci malých lisů (5 100 kg/h) se dosahuje výtěžnosti 70-80%. Používají se šnekové kontinuálně pracující lisy.
Při využití k pohonu motorů musí být řepkový olej zbaven především kalu. Odkalení se provádí několikadenní sedimentací, tlakovou filtrací nebo odstředěním. Požadavkem obchodu je maximálně 0,5% podílu vody + nečistot. Pro dlouhodobý provoz je též významný obsah fosfátů v oleji. Vysoký obsah fosfátů může zcela poškodit nebo zničit motor. V současnosti jsou zkoušeny metody odstraňování fosfátů z oleje. Pokusy bylo též zjištěno, že obsah fosfátů je možno ovlivnit způsobem lisování. U jednoduchých lisů počtem otáček šneku a teplotou při lisování.
Esterifikace řepkového oleje
Řepkový olej je tvořen přibližně z 97% triglyceridy, zbytek představují diglyceridy a monoglyceridy, volné mastné kyseliny, lipidy atd. Triglycerid je sloučenina glycerinu a mastných kyselin. Při esterifikaci dochází působením jednoduchých alkoholů (ethanol, methanol) za přítomnosti vhodného katalyzátoru (hydroxid draselný, sodný) k záměně glycerinu alkoholem a jeho vazbě se zbytkem mastné kyseliny na estery. V praxi probíhá reakce s přebytkem alkoholu, jehož zbytek se po skončení reakce ze vzniklé směsi odstraňuje. Podíl katalyzátoru tvoří 1-3% z množství řepkového oleje.
Esterifikace: Triglycerid (tuk) + methanol => glycerin + methylester
Esterifikaci je možno provádět ve velkých průmyslových zařízeních nebo v malých zařízeních se vsázkami 1500 l a méně. Malá esterifikační zařízení se od velkých odlišují tím, že esterifikace probíhá při běžném tlaku a teplotě. Rostlinný olej uskladněný v cisterně se čerpadly dopraví do nádoby reaktoru. Esterifikační proces začíná přidáním přísl. dávek louhu draselného a methylalkoholu do rostlinného oleje v reaktoru. Míchací zařízení zajistí promíchání směsi. Po proběhnutí esterifikace asi za 6-8 hodin se na základě různé hustoty směs rozdělí na dvě fáze:
a) methylester odteče do tepelného ohřívače, kde se oddělí zbylý methanol, který nevstoupil do reakce. Separace probíhá kontinuálně v koloně, kde se odstraní i případný zbytek glycerinu. Bionafta je vedena do zásobníku s pufrem (zpravidla kyselinou fosforečnou), kde je prováděna zkouška kvality. Pokud je její výsledek příznivý, je pohonná hmota vedena do zásobníku bionafty.
b) směs glycerinu s olejem se neutralizuje kyselinou fosforečnou. Poté se odstředivkou oddělují pevné části. Tyto vstupují do sušárny odkud vychází jako konečný produkt hodnotné fosforečné hnojivo. Poté se ze zbylé tekutiny v diskovém separátoru oddělí olej od glycerinu. Olej lze využít jako topný. Glycerin se po vyčištění dá použít ve farmaceutickém průmyslu.
4. Biomaziva
Vzhledem k nebezpečí, které znamenají minerální oleje pro životní prostředí a k potřebě hledat náhradní plodiny za stále obtížněji prodejné obiloviny, zvyšuje se zájem o využití rostlinných olejů k výrobě mazadel. Z biologicky odbouratelných látek připadají v úvahu polyalkylenglykoly, syntetické estery a triglyceridy, jež jsou hlavními komponenty rostlinných olejů a tuků. Používají se hlavně tam, kde hrozí únik do prostředí, např. u řetězů motorových pil. Jejich předností je přilnavost, snášenlivost s životním prostředím, odbouratelnost a nejedovatost. Nevýhodou je krátká časová stabilita (rychlé stárnutí) a nepříznivé vlastnosti za nízkých teplot. Jsou náchylná k autooxidaci a hydrolýze. Vysoké teploty, voda, mikroorganismy a vzdušný kyslík urychlují jejich polymerizaci a rozklad. Tvorbou volných mastných kyselin vzniká nebezpečí koroze. Stárnutí urychluje i kontakt s mědí. Rostlinné oleje mají sklon k tvorbě usazenin.
Ve středoevropských podmínkách se nabízí pro výrobu mazadel řepkový olej. Surový se hodí jen pro jednoduché mazání. Rafinát je použitelný i při nízkých teplotách, či až do 80°C.
Další možností využití rostlinných olejů je k vytápění ve směsi s topnou naftou.
neco o oleji
Moderátoři: šulda, radluk, Moderátoři
ale určitě to bude mít přínos
no vpodstate oleje se to tyka poyuze odsud
Jsou dvě možnosti, jak využít řepkový olej pro pohon motorů, ve formě:
čistého řepkového oleje;
chemicky esterifikací upraveného oleje.
a) Využití čistého řepkového oleje je spojeno s nezbytností použití speciálních motorů. Speciální, hlavně Elsbettovy motory jsou odlišným řešením vznětových motorů. Liší se konstrukcí spalovacího prostoru a jiným způsobem vstřikování paliva. Dvoudílný litinový píst se pohybuje v litinovém válci. Ve dně pístu je kulovitý spalovací prostor, do kterého se tangenciálně vstřikuje palivo čepovou tryskou. Vzduch ve spalovacím prostoru víří ve šroubovici. Spalování paliva proto probíhá tak, že na špičce trysky ani na povrchu spalovacího prostoru nevznikají usazeniny. Tento motor může být chlazen pouze olejem, neboť samotné spalování probíhá v pístu, který musí být intenzivně chlazen ostřikem dna olejem. Zásadně se každý motor Elsbett spouští na běžnou motorovou naftu, na kterou systém přepíná před ukončením jízdy. Na řepkový (nebo jiný) olej se provoz převádí až po zahřátí motoru na provozní teplotu (obr.1).
Produkce CO a CO2 je v porovnání s motorovou naftou výrazně nižší, nižší je též emise NOX a kouřivost měřená dle Bosche. Obsah aldehydketonů a aromatických sloučenin je naopak vyšší. Spaliny mají ostřejší, štiplavější zápach.
b) Esterifikovaný řepkový olej bionafta
Esterifikace poněkud zvyšuje výrobní náklady. Celý proces je poměrně jednoduchý a v tukovém průmyslu běžně používaný. Produktem je methylester nebo ethylester a glycerin, který je možno použít v dalších odvětvích. Esterifikací se zlepší proces hoření a sníží viskozita látky, takže se více přibližuje motorové naftě. Sníží se měrná hmotnost olejů, proto se v porovnání s motorovou naftou zvýší spotřeba paliva o 7-10% při stejné tepelné účinnosti. Seřízením motoru lze dosáhnout stejných výkonů, jako při provozu s naftou.
Z ekologického hlediska je výhodou jejich nejedovatost a plná biologická odbouratelnost. Zplodiny jsou prakticky bez SO2, proti naftě mají méně uhlovodíků a sazí. Emise CO2 jsou prakticky stejné, vyšší je jen obsah některých oxidů dusíku.
Palivo je použitelné bez úprav motorů. Vzhledem k nižší výhřevnosti se mírně, asi o 5% snižuje výkon. U motorových olejů dochází k ředění, proto je nutno častěji kontrolovat jejich jakost. Methylester lze bez problémů mísit s naftou, zvyšují se nároky na použití pryžových materiálů a plastů, které přicházejí do styku s palivem. Nevhodný je přírodní kaučuk a styrol (butadienový kaučuk). Studený start je možný do -10°C. Pro použití v motoru je nutný souhlas výrobce.
Výroba řepkového oleje
Je poměrně snadnou záležitostí. Je možná i v zemědělském podniku. Konvenční získávání oleje v potravinářském průmyslu je prováděno lisováním a extrakcí ve velkých centrálních zařízeních s výkonností až 150 t/hod. a výtěžností 98-98,5%. V těchto zařízeních se obvykle provádí mechanické drcení, lisování a mokrá extrakce zbytku oleje z výlisků po předcházejícím zahřátí. V zemědělském podniku, kde se pracuje pouze s mechanickým lisováním, není možné tak vysoké výtěžnosti dosáhnout. I při optimální práci malých lisů (5 100 kg/h) se dosahuje výtěžnosti 70-80%. Používají se šnekové kontinuálně pracující lisy.
Při využití k pohonu motorů musí být řepkový olej zbaven především kalu. Odkalení se provádí několikadenní sedimentací, tlakovou filtrací nebo odstředěním. Požadavkem obchodu je maximálně 0,5% podílu vody + nečistot. Pro dlouhodobý provoz je též významný obsah fosfátů v oleji. Vysoký obsah fosfátů může zcela poškodit nebo zničit motor. V současnosti jsou zkoušeny metody odstraňování fosfátů z oleje. Pokusy bylo též zjištěno, že obsah fosfátů je možno ovlivnit způsobem lisování. U jednoduchých lisů počtem otáček šneku a teplotou při lisování.
Esterifikace řepkového oleje
Řepkový olej je tvořen přibližně z 97% triglyceridy, zbytek představují diglyceridy a monoglyceridy, volné mastné kyseliny, lipidy atd. Triglycerid je sloučenina glycerinu a mastných kyselin. Při esterifikaci dochází působením jednoduchých alkoholů (ethanol, methanol) za přítomnosti vhodného katalyzátoru (hydroxid draselný, sodný) k záměně glycerinu alkoholem a jeho vazbě se zbytkem mastné kyseliny na estery. V praxi probíhá reakce s přebytkem alkoholu, jehož zbytek se po skončení reakce ze vzniklé směsi odstraňuje. Podíl katalyzátoru tvoří 1-3% z množství řepkového oleje.
Esterifikace: Triglycerid (tuk) + methanol => glycerin + methylester
Esterifikaci je možno provádět ve velkých průmyslových zařízeních nebo v malých zařízeních se vsázkami 1500 l a méně. Malá esterifikační zařízení se od velkých odlišují tím, že esterifikace probíhá při běžném tlaku a teplotě. Rostlinný olej uskladněný v cisterně se čerpadly dopraví do nádoby reaktoru. Esterifikační proces začíná přidáním přísl. dávek louhu draselného a methylalkoholu do rostlinného oleje v reaktoru. Míchací zařízení zajistí promíchání směsi. Po proběhnutí esterifikace asi za 6-8 hodin se na základě různé hustoty směs rozdělí na dvě fáze:
a) methylester odteče do tepelného ohřívače, kde se oddělí zbylý methanol, který nevstoupil do reakce. Separace probíhá kontinuálně v koloně, kde se odstraní i případný zbytek glycerinu. Bionafta je vedena do zásobníku s pufrem (zpravidla kyselinou fosforečnou), kde je prováděna zkouška kvality. Pokud je její výsledek příznivý, je pohonná hmota vedena do zásobníku bionafty.
b) směs glycerinu s olejem se neutralizuje kyselinou fosforečnou. Poté se odstředivkou oddělují pevné části. Tyto vstupují do sušárny odkud vychází jako konečný produkt hodnotné fosforečné hnojivo. Poté se ze zbylé tekutiny v diskovém separátoru oddělí olej od glycerinu. Olej lze využít jako topný. Glycerin se po vyčištění dá použít ve farmaceutickém průmyslu.
pocud
Jsou dvě možnosti, jak využít řepkový olej pro pohon motorů, ve formě:
čistého řepkového oleje;
chemicky esterifikací upraveného oleje.
a) Využití čistého řepkového oleje je spojeno s nezbytností použití speciálních motorů. Speciální, hlavně Elsbettovy motory jsou odlišným řešením vznětových motorů. Liší se konstrukcí spalovacího prostoru a jiným způsobem vstřikování paliva. Dvoudílný litinový píst se pohybuje v litinovém válci. Ve dně pístu je kulovitý spalovací prostor, do kterého se tangenciálně vstřikuje palivo čepovou tryskou. Vzduch ve spalovacím prostoru víří ve šroubovici. Spalování paliva proto probíhá tak, že na špičce trysky ani na povrchu spalovacího prostoru nevznikají usazeniny. Tento motor může být chlazen pouze olejem, neboť samotné spalování probíhá v pístu, který musí být intenzivně chlazen ostřikem dna olejem. Zásadně se každý motor Elsbett spouští na běžnou motorovou naftu, na kterou systém přepíná před ukončením jízdy. Na řepkový (nebo jiný) olej se provoz převádí až po zahřátí motoru na provozní teplotu (obr.1).
Produkce CO a CO2 je v porovnání s motorovou naftou výrazně nižší, nižší je též emise NOX a kouřivost měřená dle Bosche. Obsah aldehydketonů a aromatických sloučenin je naopak vyšší. Spaliny mají ostřejší, štiplavější zápach.
b) Esterifikovaný řepkový olej bionafta
Esterifikace poněkud zvyšuje výrobní náklady. Celý proces je poměrně jednoduchý a v tukovém průmyslu běžně používaný. Produktem je methylester nebo ethylester a glycerin, který je možno použít v dalších odvětvích. Esterifikací se zlepší proces hoření a sníží viskozita látky, takže se více přibližuje motorové naftě. Sníží se měrná hmotnost olejů, proto se v porovnání s motorovou naftou zvýší spotřeba paliva o 7-10% při stejné tepelné účinnosti. Seřízením motoru lze dosáhnout stejných výkonů, jako při provozu s naftou.
Z ekologického hlediska je výhodou jejich nejedovatost a plná biologická odbouratelnost. Zplodiny jsou prakticky bez SO2, proti naftě mají méně uhlovodíků a sazí. Emise CO2 jsou prakticky stejné, vyšší je jen obsah některých oxidů dusíku.
Palivo je použitelné bez úprav motorů. Vzhledem k nižší výhřevnosti se mírně, asi o 5% snižuje výkon. U motorových olejů dochází k ředění, proto je nutno častěji kontrolovat jejich jakost. Methylester lze bez problémů mísit s naftou, zvyšují se nároky na použití pryžových materiálů a plastů, které přicházejí do styku s palivem. Nevhodný je přírodní kaučuk a styrol (butadienový kaučuk). Studený start je možný do -10°C. Pro použití v motoru je nutný souhlas výrobce.
Výroba řepkového oleje
Je poměrně snadnou záležitostí. Je možná i v zemědělském podniku. Konvenční získávání oleje v potravinářském průmyslu je prováděno lisováním a extrakcí ve velkých centrálních zařízeních s výkonností až 150 t/hod. a výtěžností 98-98,5%. V těchto zařízeních se obvykle provádí mechanické drcení, lisování a mokrá extrakce zbytku oleje z výlisků po předcházejícím zahřátí. V zemědělském podniku, kde se pracuje pouze s mechanickým lisováním, není možné tak vysoké výtěžnosti dosáhnout. I při optimální práci malých lisů (5 100 kg/h) se dosahuje výtěžnosti 70-80%. Používají se šnekové kontinuálně pracující lisy.
Při využití k pohonu motorů musí být řepkový olej zbaven především kalu. Odkalení se provádí několikadenní sedimentací, tlakovou filtrací nebo odstředěním. Požadavkem obchodu je maximálně 0,5% podílu vody + nečistot. Pro dlouhodobý provoz je též významný obsah fosfátů v oleji. Vysoký obsah fosfátů může zcela poškodit nebo zničit motor. V současnosti jsou zkoušeny metody odstraňování fosfátů z oleje. Pokusy bylo též zjištěno, že obsah fosfátů je možno ovlivnit způsobem lisování. U jednoduchých lisů počtem otáček šneku a teplotou při lisování.
Esterifikace řepkového oleje
Řepkový olej je tvořen přibližně z 97% triglyceridy, zbytek představují diglyceridy a monoglyceridy, volné mastné kyseliny, lipidy atd. Triglycerid je sloučenina glycerinu a mastných kyselin. Při esterifikaci dochází působením jednoduchých alkoholů (ethanol, methanol) za přítomnosti vhodného katalyzátoru (hydroxid draselný, sodný) k záměně glycerinu alkoholem a jeho vazbě se zbytkem mastné kyseliny na estery. V praxi probíhá reakce s přebytkem alkoholu, jehož zbytek se po skončení reakce ze vzniklé směsi odstraňuje. Podíl katalyzátoru tvoří 1-3% z množství řepkového oleje.
Esterifikace: Triglycerid (tuk) + methanol => glycerin + methylester
Esterifikaci je možno provádět ve velkých průmyslových zařízeních nebo v malých zařízeních se vsázkami 1500 l a méně. Malá esterifikační zařízení se od velkých odlišují tím, že esterifikace probíhá při běžném tlaku a teplotě. Rostlinný olej uskladněný v cisterně se čerpadly dopraví do nádoby reaktoru. Esterifikační proces začíná přidáním přísl. dávek louhu draselného a methylalkoholu do rostlinného oleje v reaktoru. Míchací zařízení zajistí promíchání směsi. Po proběhnutí esterifikace asi za 6-8 hodin se na základě různé hustoty směs rozdělí na dvě fáze:
a) methylester odteče do tepelného ohřívače, kde se oddělí zbylý methanol, který nevstoupil do reakce. Separace probíhá kontinuálně v koloně, kde se odstraní i případný zbytek glycerinu. Bionafta je vedena do zásobníku s pufrem (zpravidla kyselinou fosforečnou), kde je prováděna zkouška kvality. Pokud je její výsledek příznivý, je pohonná hmota vedena do zásobníku bionafty.
b) směs glycerinu s olejem se neutralizuje kyselinou fosforečnou. Poté se odstředivkou oddělují pevné části. Tyto vstupují do sušárny odkud vychází jako konečný produkt hodnotné fosforečné hnojivo. Poté se ze zbylé tekutiny v diskovém separátoru oddělí olej od glycerinu. Olej lze využít jako topný. Glycerin se po vyčištění dá použít ve farmaceutickém průmyslu.
pocud