Хазіпова В.В., Демідов І.А., Степаненко Т.І.

Донбаська національна академія будівництва і архітектури

АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ ВИКОРИСТАННЯ РІДКОГО ВІДХОДУ ВИРОБНИЦТВА РОСЛИННОГО МАСЛА В ЯКОСТІ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ВИДУ ПАЛИВА

Домінуючою світовою тенденцією в галузі енергетики є підвищення вартості природних нафтопродуктів, вугілля та газу. Тому все більш актуальним стає пошук альтернативних джерел енергії.

Рослинні масла використовують в основному для харчових цілей і можуть вживатися безпосередньо в їжу (рафіновані – для жарки або нерафіновані - для заправлення салатів та ін.). Рослинні масла містять значну кількість фосфатидів: соняшникове – 0,2-1,4%, бавовняне – 0,5-2,5%, соєве до 3,5%. Екстракційні масла, як правило, містять більше фосфатидів, ніж пресові.

В маслах присутні фосфоліпіди порівняно в невеликих кількостях, але завдяки своїй активності істотно впливають на товарний вид масла і його технологічні властивості. Фосфоліпіди не стійкі в нерафінованому маслі, навіть у незначній кількості вологи (0,-1-0,2%), і при його зберіганні частково відділяються, утворюючи осад, тому передбачається витяг фосфоліпідів із рослинного масла.

У промисловості застосовують різні схеми проведення гідратації. Усі вони відрізняються апаратурним оформленням процесу, параметрами й природою масла, що переробляється. Технологія завжди включає наступні основні етапи: змішування масла з гідратуючим агентом; експозиція суміші масло – гідратуючий агент для забезпечення процесу коагуляції фосфоліпідів; розділення фаз, що утворилися; висушування гідратованого масла та одержання товарного продукту.

При дотриманні всіх необхідних умов гідратації поліпшуються деякі якісні показники масла: зменшується кислотне число на 0,2-0,5 мг КОН/г - в основному в результаті виведення кислих форм фосфоліпідів та утворюється гідратаційний осад.

Гідратаційний осад, отриманий у результаті гідратації водою, містить фосфатиди, масло, воду та домішки. Кількість фосфатидів в осаді коливається від 40 до 50% на безводний продукт, вміст домішок - від 5 до 9%, інше - масло. Цей осад з одного боку – промисловий відхід, з іншого - цінна вторинна сировина, яка вміщує до 41-55% рослинного масла в перерахунку на безводний продукт, тобто є одним із видів висококалорійного палива й такий ресурс доцільно максимально використовувати у теплоенергетичних цілях. Даному напрямку утилізації масляного рідкого відходу виробництва рослинного соняшникового масла сприяє і закон України «Щодо альтернативних видів палива», згідно якого необхідно стимулювати підвищення використання альтернативних видів палива до 20% від загального споживання палива в Україні.

Відходи рослинного походження у порівнянні з дизельним паливом має більш високу в'язкість. У його складі присутні складні молекулярні структури з довгими вуглеводними ланцюжками, що визначає більш високу температуру спалаху. Для зниження в'язкості і температури спалаху відходу рекомендуємо готувати суміші з дизельним паливом. Тому правильний вибір проведення технології спалювання, який полягає у розробці рецептури, є вирішальним фактором для широкого застосування біологічного палива у різних галузях промисловості.

Метою роботи є оптимізація різних рецептур одержуваного (композитного) котельного палива, яке може використовуватися комунальними підприємствами.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні задачі:

- готування сумішей двох рецептур: рідкий відхід виробництва рослинного соняшникового масла – дизельне паливо у відношеннях: 90%-10% відповідно та 70%-30%.

- визначення основних фізико-хімічних характеристик композитного та дизельного палив.

Композитне паливо, одержане за рецептурою, в суміші якої вміщується 30% дизельного палива не відповідає деяким вимогам технічних умов до дизельного палива, а саме, не збігається з дизельним паливом за такими фізико-хімічним характеристиками, як в’язкість, густина, кислотне число. Тому таке композитне паливо не може використовуватися на котельних.

Створення складу композитного палива за рецептурою, в суміші якої вміщується 10% дизельного палива і 90% відходу будуть еквівалентні фізико-хімічним властивостям нафтового дизельного палива. При цьому композитне паливо нового складу не буде містити нафтових компонентів, а тому не буде спостерігатися погіршення екологічних характеристик.

В таблиці 1 приводяться значення фізико-хімічних характеристик нафтового дизельного палива (ДТ) і композитного.

Таблиця 1 - Фізико-хімічні характеристики палив

Показник	Дизельне паливо	Композитне паливо
Цетанове число	не менш 45	53
Кінематична в’язкість при 20 ^оС, мм^2/с	1,8-6,0	4,1
Густина при 20 ^оС, кг/м^3, не больш	860	864
Температура спалаху у закритому тиглі, ^оС	35-80	60
Температура захолонення, ^оС	від-10 до-20	-21
Вміст водорозчинних кислот і лугів	відсутні	відсутні
Кислотність, мг КОН на 100 см^3 палива,	0,2	0,22
Зольність, %, не больш	0,01	0,006
Вміст води	відсутня	відсутня

Як видно з отриманих даних, композитне паливо, відповідає товарному дизельному паливу практично за усіма параметрами. Крім того, екологічні характеристики запропонованого палива кращі, ніж товарного дизельного палива (табл. 2).

Таблиця 2- Екологічні характеристики роботи технологічних агрегатів на нафтовому дизельному паливі і композитному

Вміст шкідливих речовин, %	Дизельне пальне	Композитне паливо
Оксид вуглецю (II)	0,22	0,13
Оксид діазоту		0,001

Порівняльні випробування проводилися у штатній комплектації технологічних агрегатів на котельній. Як видно з отриманих даних, вміст оксиду вуглецю (II) і вуглеводнів у газових викидах мають найнижчі показники при роботі котла у котельній на композитному паливі.

Використання композитного палива дозволяє створювати технології з високими природоохоронними характеристиками за рахунок виключення застосування токсичних речовин нафтового походження, зменшувати шкідливий вплив мобільної енергетики на навколишнє середовище, впливати на розширення сировинної енергетичної бази. Володіючи приблизно однаковим з мінеральним дизельним паливом енергетичним потенціалом композитне паливо має ряд переваг:

· нетоксичне, практично не містить сірки й ароматичних вуглеводнів;

· забезпечує значне зниження шкідливих викидів в атмосферу при спалюванні в технологічних агрегатах;

· його джерелом є поновлюваний ресурс – відхід виробництва рослинного масла, непридатний для харчових цілей.