* Метод, описанный ниже, не является методом, рекомендованным для коммерческого производства.*

Не рекомендуется производить биодизель без наличия необходимого оборудования и средств безопасности.

Химический процесс: основан на катализированной переэтерификации триглицерида

Сырье:

• растительное масло (другие триглицерины также могут быть использованы)
• метанол (или этанол)
• гидроксид натрия (или гидроксид калия)

Описание процесса:

1. Грубая (предварительная) фильтрация масла и отделение масла от примесей воды
2. Взять некоторое кол-во масла для пробы и произвести титрирование – таким образом определить необходимое количество катализатора
3. Взвесить реактант
4. Растворить NaOH в метаноле
5. Перемешать реактанты
6. Дать глицерину осесть в виде осадка
7. Отделить глицерин
8. * Дополнительные стадии процесса (например, промывка, просушка, введение присадок)
9. Фильтрация биодизеля

День 1:

Наполните бак первично отфильтрованным растительным маслом, подогрейте до 40 °C, оставьте, чтобы осел осадок.

День 2:  отработанное растительное масло   метанол   гидроксид натрия

Слейте всю воду, которая осела на дне. Нагрейте растительное масло до 55°C. Если используется отработанное растительное масло, то отберите на апробацию некоторое количество. Смешайте 10мл масла и 100мл изопропильного спирта (пропан-2-ол). Взбалтывайте пока масло не раствориться полностью. Добавьте несколько капель раствора универсального индикатора (UI). Оцените насколько раствор гидроксида натрия (1г NaOH / 1 л воды) нейтрализовал раствор масла. Например: если pH вырос до 8, то индикатор окрасился в синий или зеленый цвет.

Чтобы рассчитать количество грамм чистого гидроксида натрия на литр отработанного растительного масла Вам нужно: поделить число мл раствора необходимого для нейтрализации на 10 и прибавить к результату 3,5.

Например: Если использовали 17 мл раствора гидроксида натрия, то чистого гидроксида натрия Вам понадобиться: (17 ÷ 10) + 3.5 = 5.2г NaOH на литр отработанного растительного масла (на литр чистого растительного масла потребуется 3.5 г NaOH).
Т.е. метанола потребуется одна пятая всего объема отработанного растительного масла.

Меры предосторожности: Метанол очень легко воспламеняемое и токсичное вещество, гидроксид натрия – очень едкий.

Смешайте необходимое количество гидроксида натрия и метанола в отдельной емкости и взбалтывайте, пока не смесь не станет однородной.

Например: на 100 литров отработанного растительного масла Вам понадобиться 20 литров метанола. Добавьте получившуюся смесь (метилат натрия) в емкость с отработанным растительным маслом и смешивайте не менее часа, пока смесь не станет однородной. Получилась смесь биодизеля и глицерина, которая со временем распадется на две фракции… Глицерин обладает большей плотностью, потому осядет на дне емкости. Для этого оставьте емкость на некоторое время.

День 3:

Слейте более темный и густой глицерин.

Дополнительный процесс:

Вы можете отфильтровать биодизель через сетку с ячейками в 5 микрон и использовать как топливо.

Необходимо заметить: чтобы Ваше биодизель выдерживало торговые стандарты, такие как ASTM (American Society of Testing Materials)/ EN, Вам необходимо будет следовать более сложному процессу. Такой процесс включается в себя некоторые дополнительные процедуры как: предварительную подготовку масла, дальнейшую очистку, промывку, осушку, а также добавление присадок.

Как определить процент свободных жирных кислот (%FFA) в растительном масле или отработанном пищевом масле

Процесс, описанный ниже, состоит из одной стадии и, как правило, рекомендуется, при проверке растительного масла с низким содержанием свободных жирных кислот. Другие процесс используются для проверки различных видов масел.

Титриметрический анализ, описанный ниже, также может быть использован для проверки на %FFA исходного растительного сырья.

%FFA – количество грамм жирных кислот на 100мл масла. В сырье или масле возможно содержание различных жирных кислот, и, определять их пропорциональное содержание в данном конкретном образце масла/сырья не рентабельно. Для этого, %FFA принято выражать в эквиваленте масляной кислоты – «усредненная» масляная кислота, например, если все три содержащихся кислоты относились к классу масляных кислот.

В данном титриметрическом анализе для получения раствора используется пропан-2-ол в расчете на 10 мл масла. Для определения уровня pH раствора используется универсальный индикатор. Для нейтрализации полученного раствора масла используется 0,025М гидроксида натрия (0.025M NaOH – эквивалент 1 г чистых кристаллов NaOH растворенных в 1 литре дистиллированной воды).

Весь процесс происходит согласно выше обозначенным пропорциям, т.е. отмерьте ровно 10мл масла (используйте пипетку или шприц) и растворите примерно в 100мл пропан-2-ол. Добавьте в смесь несколько капель раствора универсального индикатора, так чтобы можно было определить цвет индикатора. Продолжая взбалтывать смесь, добавляйте одну за другой каплю раствора NaOH, пока смесь не окраситься в устойчивый зеленый или синий цвет. Запомните количество мл NaOH необходимое для получения устойчивого цвета.

В стехиометрическом соотношении, 1 моль NaOH нейтрализует 1 моль масляной кислоты (OA)

Сначала определите необходимое количество моль NaOH:

Моль = молярность (моль/л)*объем (л)= [молярность * объем (мл) ÷ 1000]

Пример:

Расчет взят для 10 мл раствора NaOH:
Моль NaOH = (молярность раствора * объем в мл) ÷ 1000 = (0.025 * 10) ÷ 1000
= 0.00025 моль NaOH
Отсюда следует, что было нейтрализовано такое же (равное) количество масляной кислоты.
масса = моль * молекулярный вес (молекулярный вес масляной кислоты 282.52 дальтон)
масса 10 мл масляной кислоты, взятой для пробы = 0.00025 * 282.52 = 0.07063 = 0.7063г на 100мл масла
… округляем до двух знаков после запятой и получаем %FFA = 0.71

Если упростить:

%FFA = количество мл раствора NaOH * 0.07063

Химическая формула процесса: