Ocena paliw ciekłych wytwarzanych laboratoryjnie z substratów olejowych

• Autorzy: Tomczak E. , Kępa O.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)035

Warianty tytułu

EN

Assessment of liquid bio-fuels produced in laboratory from oil substrates

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono laboratoryjny sposób produkcji bioestrów, które mogą być wykorzystywane do napędzania wysokoprężnych silników opartych na konstrukcji Rudolfa Diesla. Obecnie najpowszechniej stosowanym biopaliwem są estry metylowe kwasów tłuszczowych EMKT pochodzące z procesu transestryfikacji olejów spożywczych. W przeprowadzonych eksperymentach wykorzystano cztery substraty olejowe - olej rzepakowy, olej słonecznikowy, fryturę przemysłową oraz podczyszczoną fryturę stanowiącą odpad z przemysłu gastronomicznego. W ramach doświadczenia dokonano analizy wpływu rodzaju zastosowanego katalizatora oraz parametrów procesu, takich jak: temperatura środowiska reakcji oraz prędkość i czas mieszania reagentów na wydajność transestryfikacji oraz jakość produktów. Scharakteryzowano wytworzone paliwa, określając ich gęstość, lepkość oraz temperaturę zapłonu. W pracy omówiono także kryteria, jakie powinny zostać spełnione, aby wytworzone biopaliwa mogły zostać wykorzystane do napędzania silników samochodowych, a także przedstawiono podstawowe działania polityczne regulujące krajowy oraz europejski rynek biopaliw.

EN

The necessity of changing conventional petroleum fuels to another kind, which will has lower impact on the environment, had been noticed at the end of XIX century, when the constructor of compression-ignition engine - Rudolf Diesel - demonstrated to the world first engine powered by peanut oil. From that moment, the bio-fuels market has been developed extremely and became to be one of the most popular topics on the international political area. Nowadays, bio-esters are the most popular of alternative fuels, which can be made from natural comestible substrates. This article presents the laboratory way of bio-esters production from four oil substrates - rapeseed oil, sunflower oil, frying fat and waste oil from gastronomic industry. The aim of this experiment was to make an estimation of how some process parameters, such as a kind of catalyst, temperature of the reaction, time and speed of mixing reagents - could influence an efficiency of transesterification process and products quality. Estimation was made of fuels quality based on density, viscosity and the temperature of the flesh-point. Results of the experience gave the opportunity to choose the most economical and ecological method of laboratory bio-diesel production. Moreover this article includes a criteria which needed to be fulfilled to use the bio-fuels in cars engine. It also shows political aspects which regularize European bio-fuels area.

Słowa kluczowe

PL

biopaliwa; biokomponent; transestryfikacja; katalizatory zasadowe

EN

bio-fuel; bio-components; transesterification process; alkaline catalysts

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 1
• Strony: 325--332
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Tomczak E.

• Katedra Termodynamiki Procesowej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 213/215 Łódź, tel. [phone]

autor

Kępa O.

• Katedra Termodynamiki Procesowej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 213/215 Łódź, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Canakei M, Sanli H. Biodiesel production from various feedstocks and their effects on the fuel properties. J Industr Microbiol Biotechnol. 2008;35:431-441. DOI: 10.1007/s10295-008-0337-6.
• [2] Santori G, Di Nicola G, Moglie M, Polonara F. A review analyzing the industrial biodiesel production practice starting from vegetable oil refining. Appl Energy. 2012;92:109-132. DOI: 10.1016/j.apenergy.2011.10.031.
• [3] Mosio-Mosiewski J, Warzała M, Nosal H. Badania nad możliwością zastosowania lnianki siewnej do wytwarzania biodiesla. Przem Chem. 2015;3:368-373. DOI: 10.15199/62.2015.3.22.
• [4] Chwiałkowski W. Recykling tłuszczów posmażalniczych. Przem Chem. 2015;3:274-282. DOI: 10.15199/62.2015.3.2.
• [5] Karaosmanoğlu F, Ciğizoğlu KB, Tüter M, Ertekin S. Investigation of the refining step of biodiesel production. Energy Fuels. 1996;10:890-895. DOI: 10.1021/ef9502214.
• [6] Chhetri AB, Watts KC, Islam MR. Waste oil as an alternate feedstock for biodiesel production. Energies. 2008;1:3-18. DOI: 10.3390/en1010003.
• [7] Talebian-Kiakalaieh A, Nor Aishah Saidina Amin, Mazaheri H. A review on novel processes of biodiesel production from waste cooking oil. Appl Energy. 2013;104:683-710. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.11.061.
• [8] Chang S, Zhao Z, Zheng A, Li X, Wang X, Huang Z, He F, Li H. Effect of hydrothermal pretreatment on properties of bio-oil produced from fast pyrolysis of eucalyptus wood in fluidized bed reactor. Bioresour Technol. 2013;138:321-328. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.03.170.
• [9] Choi OK, Song JS, Cha DK, Lee JW. Biodiesel production from wet municipal sludge of in situ transesterification using xylene as a cosolvent. Bioresour Technol. 2014;166:51-56. DOI: 10.1016/j/biortech.2014.05.001.
• [10] Kasturi D, Achlesh D, Jih-Gaw L. Evolution retrospective for alternative fuels: First to fourth generation. Renew Energy. 2014;69:114-122. DOI: 10.1016/j.renene.2014.02.044.
• [11] Schenk PM, Thomas-Hall SR, Stephens E, Marx UC, Mussgnug JH, Posten C, et al. Second generation biofuels: High-efficiency microalgae for biodiesel production. BioEnergy Res. 2008;1:20-43. DOI: 10.007/s12155-008-9008-8.
• [12] Kamiński W, Tomczak E, Górak A. Biobutanol - production and purification methods. Ecol Chem Eng. 2011;1:31-37.
• [13] Rodriguez MC, Dupont-Courtade L, Oueslati W. Air pollution and urban structure linkages: Evidence from European cities. Renew Sustain Energy Rev. 2015;53:1-9. DOI: 10.1016/j.rser.2015.07.190.
• [14] Rodrigues RC, Volpato G, Wada K, Ayub MAZ. Enzymatic synthesis of biodiesel from transesterification reactions of vegetable oils and short chain alcohols. J Am Oil Chem Soc. 2008,85:925-930. DOI:10.1007/s11746-008-1284-0.
• [15] Fjerbaek L, Christensen K.V, Norddahl B. A review of the current state of biodiesel production using enzymatic transesterification. Biotechnol Bioeng. 2009;102:1298-1315. DOI: 10.1002/bit.22256.
• [16] Dorado MP, Ballesteros E, López FJ, Mittelbach M. Optimization of alkali-catalyzed transesterification of brassica carinata oil for biodiesel production. Energy Fuels. 2004;18:77-83. DOI: 10.1021/ef0340110.
• [17] Patil PD, Gude VG, Reddy HK, Muppaneni T, Deng S. Biodiesel production from waste cooking oil using sulfuric acid and microwave irradiation processes. J Environ Prot. 2012;3:107-113. DOI: 10.4236/jep.2012.31013.
• [18] Al-Zuhair S. Production of biodiesel: possibilities and challenges. Biofuels Bioprod Biorefin. 2007;1:57-66. DOI: 10.1002/bbb.2.
• [19] Atadashi IM, Aroua MK, Abdul Aziz AR, Sulaiman NMN. The effects of catalysts in biodiesel production: A review. J Ind Eng Chem. 2013;19:14-26. DOI: 10.1016/j.jiec.2012.07.009.