Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Chemical Faculty
Chemical Faculty
Gda
Gda
ń
ń
sk
sk
University of Technology
University of Technology
BIOPALIWA A ROZW
BIOPALIWA A ROZW
Ó
Ó
J ZR
J ZR
Ó
Ó
WNOWA
WNOWA
Ż
Ż
ONY
ONY
BIOPALIWA
BIOPALIWA
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
2
2
BIOPALIWA P
BIOPALIWA P
Ł
Ł
YNNE
YNNE
Etanol - alkohol etylowy (C
2
H
5
OH) powstaje w wyniku fermentacji
alkoholowej cukrów (zboża, ziemniaki, kukurydza) a następnie
procesów destylacji i rektyfikacji.
Etanol techniczny wytwarzany jest w wyniku fermentacji cukrów z
hydrolizy drewna lub ługów posulfitowych.
Metanol - alkohol metylowy(CH
3
OH) znanym od dawna jako alkohol
drzewny, produkowanym w procesie suchej destylacji drewna w
temperaturze 500
o
C.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
3
3
BIOPALIWA P
BIOPALIWA P
Ł
Ł
YNNE
YNNE
Biooleje- powstają w wyniku przetwarzania biomasy metodą szybkiej
pirolizy, tj. w czasie ok. 1 sekundy w temperaturze 400 – 600
o
C przez
kondensację „pary” wytwarzanej z biomasy.
Olej rzepakowy- może znaleźć zastosowanie jako paliwo do celów
opałowych. Natomiast z uwagi na wysoką temperaturę zapłonu w
odniesieniu do oleju napędowego oraz dużą lepkość blokuje filtry w
silnikach spalinowych.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
4
4
BIOPALIWA P
BIOPALIWA P
Ł
Ł
YNNE
YNNE
Trudności w bezpośrednim zastosowaniu oleju rzepakowego jako paliwa wynikają
z kilku cech istotnie różniących je od olejów napędowych, a szczególnie:
lotność- olej napędowy odparowuje co najmniej w 85% do temperatury 350
o
C,
zaś olej rzepakowy zaczyna się rozkładać już w 250
o
C
lepkość- różni się znacznie i tak w temperaturze 10
o
C olej napędowy wykazuje
lepkość ok. 10 centistokesów (cst), podczas gdy olej rzepakowy ponad 90
podatność na samoczynny zapłon- charakteryzowana jest liczbą cetanową; dla
oleju napędowego wynosi ona ok. 50, zaś dla oleju rzepakowego 32- 36.
Z tych właśnie powodów olej roślinny poddawany jest dalszemu przetwarzaniu
metodami chemicznymi w celu uzyskania pełnowartościowego paliwa do silników
z zapłonem samoczynnym
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
5
5
Charakterystyczne parametry oleju
Charakterystyczne parametry oleju
rzepakowego i oleju nap
rzepakowego i oleju nap
ę
ę
dowego
dowego
Parametr
Jednostka
Olej rzepakowy
Olej nap
ędowy
G
ęstość
G/cm
2
0,92
0,88
Liczba cetanowa
37-44
48-50
Temperatura zap
łonu
o
C
285
60
Temp. blokady zimnego filtra
o
C
20
0-12
Lepko
ść przy 20
o
C
cst
76,0
3,8
Warto
ść opałowa
MJ/kg
ok. 37
42-45
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
6
6
BIODIESEL
BIODIESEL
Biodiesel to olej napędowy stanowiący lub zawierający
biologiczny komponent w postaci metylowych estrów
rzepakowych.
Biodieslem są więc następujące rodzaje paliw:
100%, czyste EMKT, nazywane po prostu biodieslem
mieszanki paliwowe w których komponentem są metylowe/ etylowe
estry wyższych kwasów tłuszczowych, takie jak:
tzw. B20 (20% biodiesla - EMKT i 80% oleju napędowego)
tzw. B80 (80% biodiesla i 20% oleju napędowego)
inne mieszanki estrów i oleju napędowego
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
7
7
BIODIESEL
BIODIESEL
Surowcem dla produkcji estrów metylowych kwasów tłuszczowych są
tłuszcze zwierzęce i oleje roślinne:
olej słonecznikowy
olej bawełniany
olej sojowy
olej kukurydziany
olej rzepakowy (najczęściej stosowany)
Stosuje się również odpadowe oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
8
8
BIODIESEL
BIODIESEL
Rzepak jako surowiec do produkcji biopaliw
Olej rzepakowy otrzymuje się w wyniku tłoczenia nasion rzepaku, a
najczęściej poprzez ekstrakcję.
W Polsce rzepak uprawia się na terenie całego kraju, jednak
produkcja koncentruje się w rejonie Żuław, Pomorza Zachodniego,
Kujaw, Lubelskim, Opolskim, Wrocławskim, Olsztyńskim.
W uprawie jednoznacznie dominuje ozima forma rzepaku, która
plonuje o 30% wyżej niż forma jara.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
9
9
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Do odpadowych olejów, tłuszczów pochodzenia
roślinnego i zwierzęcego zalicza się:
odpadowe tłuszcze zwierzęce pochodzące z zakładów
przetwórstwa mięsnego
odpady z przetwórstwa rybnego
faza olejowa odzyskana ze ścieków
oleje roślinne (olej rzepakowy niezdatny do spożycia)
oleje posmażalnicze, frytura
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
10
10
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Przemysł przetwórstwa
mięsnego
Do tłuszczów rzeźnianych zalicza
się:
tkanki tłuszczowe: okolic jelita
grubego, okolic jelita
cienkiego,tkankę okołożołądkową,
okołonerkową, słoninową i
okołotrzustkową.
Przemysł przetwórstwa
rybnego
Ścieki z przetwórstwa rybnego
zawierają:
odpady rybne
mieszanina wód powstających przy
myciu i czyszczeniu ryb, aparatów i
pomieszczeń
zużyte kąpiele po marynowaniu
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
11
11
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Oleje roślinne
Odpadowe oleje roślinne
pochodzą głównie z:
punktów gastronomicznych:
barów
restauracji
stołówek
gospodarstw domowych
Określane mianem: oleje
posmażalnicze
Frytura
Frytura jest to uwodorniony olej
palmowy. Olej palmowy
otrzymuje się z miąższu
owoców palmy oleistej.
Odpadowa frytura pochodzi głównie z
punktów gastronomicznych.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
12
12
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Obecność olejów w sieci kanalizacyjnej
Źródła ścieków zawierających oleje\ tłuszcze doprowadzanych
do kanalizacji:
punkty gastronomiczne (bary, restauracje, smażalnie, stołówki)
zakłady przetwórstwa mięsnego, rybnego
gospodarstwa domowe
W celu przygotowania posiłków wykorzystuje się rafinowane oleje
roślinne, które po przetworzeniu stają się odpadem. Taki olej
powinien zostać przekazany do utylizacji, jednak w większości
przypadków jest usuwany nielegalnie i trafia bezpośrednio do
kanalizacji.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
13
13
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Niekorzystny wpływ ścieków zawierających tłuszcze
na sieć kanalizacji sanitarnej
Substancje oleiste mogą występować w ściekach w postaci:
rozpuszczonej
nierozpuszczonej
zemulgowanej
niezemulgowanej
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
14
14
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Tłuszcz trafiający do oczyszczalni powoduje:
oklejanie aparatury ( sito klasyfikujące, dekanter w bioreaktorach
SBR)
korozję urządzeń i betonu
obciąża pracę dmuchaw (następuje wydłużenie czasu napowietrzania)
zwiększenie nakładów energii
zalega w stawach hodowli narybku, dafni (w stawach dekantacyjnych
i stabilizacyjnych)
zakłócanie pracy osadu czynnego.
To wszystko przyczynia się do obniżenia efektywności pracy
oczyszczalni ścieków.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
15
15
Sklejone t
Sklejone t
ł
ł
uszczem k
uszczem k
ł
ł
aczki osadu czynnego w reaktorze SBR
aczki osadu czynnego w reaktorze SBR
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
16
16
ODPADOWE OLEJE, T
ODPADOWE OLEJE, T
Ł
Ł
USZCZE
USZCZE
Możliwość zagospodarowania olejów, tłuszczów
odpadowych
Zebrany w ramach rzetelnej, selektywnej zbiórki olej, tłuszcz
posmażalniczy można zagospodarować w następujący sposób:
Wytwarzanie biopaliwa (biodiesel)
Hydroliza olejów- otrzymywanie kwasów tłuszczowych
Kompostowanie
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
17
17
BIODIESEL
BIODIESEL
Lepkość można zmniejszyć przez:
rozcieńczenie oleju roślinnego paliwem dieslowskim pochodzenia
naftowego
mikroemulgowanie z alkoholami małocząsteczkowymi, np. metanolem
lub etanolem w obecności jonowego bądź niejonowego emulgatora
pirolizę lub kraking i następnie wydzielenie odpowiedniej frakcji w
drodze destylacji
transestryfikację (określaną również jako alkoholizę)
małocząsteczkowymi alkoholami (metanolem, etanolem i butanolem) .
Najczęściej stosuje się proces transestryfikacji
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
18
18
TRANSESTRYFIKACJA
TRANSESTRYFIKACJA
Jest to proces polegającym na wymianie chemicznie
związanej gliceryny w cząsteczce triacyloglicerolu na dodany
alkohol metylowy lub etylowy w obecności katalizatora
zasadowego lub kwasowego
CH
2
OCOR
1
CHOCOR
2
CH
2
OCOR
3
TAG
+
CH
3
OH
metanol
CH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
gliceryna
+
R
1
COOCH
3
R
2
COOCH
3
R
3
COOCH
3
mieszanina
estrów
metylowych
katalizator
3
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
19
19
TRANSESTRYFIKACJA
TRANSESTRYFIKACJA
Reakcja transestryfikacji
przebiega
w temperaturze otoczenia, jeśli
stosuje się katalizator alkaliczny
w temperaturze ok. 100
o
C, jeśli
używa się katalizatora
kwaśnego
W temperaturze powyżej 250
o
C,
jeśli nie stosuje się katalizatora
Katalizatory reakcji
transestryfikacji
KOH
NaOH
Na
2
CO
3
CH
3
COONa
CaCO
3
Biokatalizatory: enzymy-
immobilizowaną lipazę (
lipase
candida rugosa
)
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
20
20
ESTRY METYLOWE KWAS
ESTRY METYLOWE KWAS
Ó
Ó
W
W
T
T
Ł
Ł
USZCZOWYCH, GLICERYNA
USZCZOWYCH, GLICERYNA
Proces transestryfikacji olejów roślinnych metanolem
prowadzi do otrzymania dwóch rozdzielających sie
faz:
Użytkową- paliwową, zawierającą estry metylowe kwasów
tłuszczowych (faza EMKT)
Odpadową, zawierającą głównie glicerynę jak również związki
niewykorzystywane gospodarczo (faza glicerynowa)
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
21
21
Schemat procesu transestryfikacji zasadowej
Schemat procesu transestryfikacji zasadowej
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
22
22
W
W
ł
ł
a
a
ś
ś
ciwo
ciwo
ś
ś
ci estr
ci estr
ó
ó
w metylowych kwas
w metylowych kwas
ó
ó
w t
w t
ł
ł
uszczowych i oleju
uszczowych i oleju
nap
nap
ę
ę
dowego pochodzenia naftowego
dowego pochodzenia naftowego
Parametr
Jednostka
EMKT
Olej nap
ędowy
Warto
ść opałowa
[MJ/kg]
37,1
42,7
Lepko
ść kinematyczna w temp. 40
o
C
[mm
2
/s]
3,5-5,0
2,5-3,5
G
ęstość w temperaturze 20
o
C
[kg/m
3
]
0,88
0,81-0,89
Temperatura zap
łonu
[
o
C]
>101
>55
Zawarto
ść siarki
[%mas.]
<0,01
<0,05
Liczba cetanowa
>51
49-54
Biodegradacja
[%]
99,6
72
Klasa szkodliwo
ści dla wody
4 stopniowa
klasa
0
1
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
23
23
BIODIESEL
BIODIESEL
Olej posmażalniczy jako surowiec do produkcji biopaliw
Większość wytwarzanych olejów jadalnych jest spożywana, przy czym
znaczna ich część stosowana do smażenia pozostaje jako odpad.
Oleje posmażalnicze są alternatywnym surowcem do produkcji
biopaliwa.
W wielu krajach zużyte oleje posmażalnicze z zakładów spożywczych
są gromadzone w oddzielnych pojemnikach i przeznaczane do do
karmiania zwierząt hodowlanych, natomiast olej zużywany w
gospodarstwach domowych jest wylewany do kanalizacji, stanowiąc
tym samym dodatkowe zanieczyszczenie ścieków.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
24
24
BIODIESEL
BIODIESEL
Olej posmażalniczy jako surowiec do produkcji biopaliw
Rocznie w Austrii odzyskuje się ok.5 kg oleju na osobę (czyli 37 tys.
ton w skali kraju). Biopaliwo wyprodukowane z tej ilości oleju może
pokryć 1,5% zapotrzebowania Austrii na paliwa.
W 1994 r. w Mureck w Austrii uruchomiono pierwszą fabrykę do
produkcji EMKT pochodzących ze zużytych olejów smażalniczych.
Fabrykę uruchomiła firma Vogel & Noot. Odpowiednia instalacja
powstała na podstawie istniejącej już instalacji do przerobu oleju
rzepakowego, a jej obecne moce produkcyjne wynoszą ok. 3 tys. ton
rocznie. Zorganizowano system gromadzenia zużytego oleju
smażalniczego.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
25
25
Wymagania jako
Wymagania jako
ś
ś
ciowe surowca wsadowego
ciowe surowca wsadowego
dla procesu transestryfikacji
dla procesu transestryfikacji
Wyszczególnienie sk
ładników
Dopuszczalna ilo
ść
Woda [% wag]
0,5
Wolne kwasy t
łuszczowe [%wag.]
3,0
Fosfor [ppm]
10
Polimery [% wag.]
2
Liczba jodowa
115
Temperatura topnienia [
o
C]
50
Zawarto
ść siarki [% wag.]
0,02
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
26
26
BIODIESEL
BIODIESEL
Olej posmażalniczy jako surowiec do produkcji biopaliw
Postępowanie z olejem posmażalniczym powinno być następujące:
Gromadzenie oleju
Możliwe szybkie oddzielenie wszystkich części hydrofilnych
Wytworzenie estrów
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
27
27
Transestryfikacja zasadowa I, II stopniowa
Transestryfikacja zasadowa I, II stopniowa
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
28
28
Transestryfikacja mieszana
Transestryfikacja mieszana
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
29
29
Transestryfikacja
Transestryfikacja
mieszana
mieszana
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
30
30
BIODIESEL
BIODIESEL
Olej posmażalniczy jako surowiec do produkcji biopaliw
gdy liczba kwasowa surowca odpadowego nie przekracza 1
przeprowadza się proces transestryfikacji zasadowej
wydajność procesu transestryfikacji zasadowej jest większa w
przypadku prowadzenia transestryfikacji II stopniowej
wysoka zawartość wolnych kwasów tłuszczowych w surowcu
wyjściowym, powoduje znaczny wzrost zawartości mydeł, które
emulgując roztwór uniemożliwiają prawidłowy rozdział na EMKT i
warstwę glicerynową
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
31
31
BIODIESEL
BIODIESEL
Olej posmażalniczy jako surowiec do produkcji biopaliw
gdy liczba kwasowa surowca olejowego\ tłuszczowego jest wyższa od
1 należy przeprowadzić proces transestryfikacji mieszanej
zbyt wysoka liczba nadtlenkowa surowca wyjściowego uniemożliwia
prawidłowy przebieg procesu – wydzielenie się poszczególnych frakcji
w przypadku gdy wyjściowy surowiec stanowi mieszaninę olejów
ciekłych i tłuszczu stałego np. frytura należy prowadzić proces w
temperaturze ok. 50
o
C z nadmiarem metanolu
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
32
32
ZALETY STOSOWANIA BIODIESLA
ZALETY STOSOWANIA BIODIESLA
Porównanie z paliwemi pochodzenia mineralnego:
obniżenie emisji siarki
obniżenie emisji dwutlenku węgla, tlenku węgla, i cząstek stałych
następuje obniżenie zadymienia spalin
brak jest związków siarkowych i kancerogennych (między innymi
pirobenzenu), związków mutagennych oraz innych węglowodorów
biodegradowalność
podczas stosowania biodiesla moc i moment obrotowy dla większości
silników nie ulegają zmianie
obciążenia mechaniczne i cieplne pozostają na tym samym poziomie
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
33
33
FRAKCJA GLICERYNOWA
FRAKCJA GLICERYNOWA
Frakcja glicerynowa
otrzymana podczas
produkcji biodiesla z oleju
rzepakowego
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
34
34
FRAKCJA GLICERYNOWA
FRAKCJA GLICERYNOWA
Skład frakcji glicerynowej:
gliceryna czysta (ok. 50-60%)
mono- i diglicerydy
fosfolipidy
tokoferole
substancje barwne
woda
mydła
metanol
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
35
35
FRAKCJA GLICERYNOWA
FRAKCJA GLICERYNOWA
POTENCJALNE KIERUNKI WYKORZYSTANIA FRAKCJI
GLICERYNOWEJ MOGĄ BYĆ NASTĘPUJĄCE
bezpośrednie wykorzystanie w rolnictwie w formie dodatków
paszowych lub nawozowych
w produkcji ekologicznych środków powierzchniowo
czynnych
w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym
w przemyśle spożywczym i chemicznym
Wyprodukowanie około 400-500 tys. ton warstwy glicerynowej może
dostarczyć 150- 200 tys. ton gliceryny
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
36
36
FRAKCJA GLICERYNOWA
FRAKCJA GLICERYNOWA
Przerób surowej gliceryny obejmuje następujące
etapy:
zakwaszenie w celu oddzielenia frakcji kwasów
tłuszczowych i gliceryny
odparowanie toksycznego metanolu
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
37
37
FRAKCJA GLICERYNOWA
FRAKCJA GLICERYNOWA
Zakwaszenie frakcji glicerynowej przeprowadza się za
pomocą kwasu mineralnego np. 85% kwasu fosforowego.
Dodatek kwasu powoduje rozdział wód na trzy fazy:
Górna – zawiera wolne kwasy tłuszczowe
Środkowa – zawiera glicerynę i metanol
Dolna – zawiera kwaśny fosforan sodu, strącone białka, śluzy i inne
zanieczyszczenia
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
38
38
GLICERYNA
GLICERYNA
Zastosowanie gliceryny
Przemysł spożywczy (rozpuszczalnik aromatów, barwników,dodatek
do słodyczy, lodów, likierów)
Przemysł kosmetyczny (składnik emulsji kosmetycznych nadający
skórze miękkość, emulgator, wypełnicz w mydłach glicernowych,
skladnik detergentów)
Przemysł farmaceutyczny (rozpuszczalnik w procesie otrzymywania
zastrzyków, środek przeczyszczający, rozszerzający naczynia
krwionośne- nitrogliceryna)
Produkcja nitrogliceryny (otrzymuje sie w wyniku działania mieszaniny
nitrującej na glicerynę)
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
39
39
GLICERYNA
GLICERYNA
Zastosowanie gliceryny
Przemysł tytoniowyn (środek zapobiegający wysychaniu produktów
tytoniowych)
Materiały do owijania i pakowania (plastyfikator)
Smary
Produkcja gliptali (sztuczna żywica posiadająca właściwości
izolacyjne)
Przemysł lakierniczy (do estryfikacji kalafonii z dodatkiem tlenku
ołowiu lub manganu, a otrzymane estry stosuje się do
szybkoschnących lakierów)
Woda chłodząca do silników w czasie zimy
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
40
40
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
DREWNO
Jest to surowiec otrzymywany ze ściętych
drzew i formowany przez obróbkę w różnego
rodzaju sortymenty. Drewno zajmuje
przestrzeń między rdzeniem, a warstwą łyka i
kory.
Podstawowe pierwiastki wchodzące w skład
drewna to:
Węgiel (49,5%)
Tlen (43,8%)
Wodór (6,0%)
Azot (0,2%)
Tworzą one związki organiczne: celulozę.
hemicelulozę, ligninę
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
41
41
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
C
H
2
O
O H
O C H
3
C O H
H
H C
CH
2
O H
O H
C H
2
O H
C
O
H
3
CO
C
O
C H
C H
H
C
H
C
H O H
2
H O
H
C H
O C H
3
O H
C
O
H
2
C
C H
O
O
C
CH
2
O H
H
3
C
O
O
CO H
O
CH
H
3
C
CH
2
O H
H
H CO H
1
2
3
4
5
6
7
H
H C
C H
O
O
C H
C H
2
O
C
O C H
3
O
C H
O
H
2
C
H
3
C
8
O H C C H CH
2
O H
C H
2
O H
O
O
C
O H
H
3
C
9
10
O
H C
C H
C O H
H
2
C H
2
O
C
H
O
O H
H
3
C
11
H
3
C
12
H O
C H
2
O H
H
3
C
13
O
C
O
CH
O
C H
O
H
3
C
H
C H
3
C H
O H
O
C H
H
3
C
CH
H
2
C O H
15
16
C arbo hydrate
CH
2
O H
O H
O C H
3
H C
14
H
2
CO H
H C
C H O
17
H O
C H
O
O
C
O
C H
2
H
3
C
18
H
C H
O
O
H
H
3
C
19
O
C H
O
C H
O
C H
O
C O H
H
2
O H
O C H
3
C O H
H
C O H
H
2
20
H
C
H
H
2
C O H
O C H
3
O
H C
O
C
O C H
3
C H
CH
CH O
22
21
O
H
2
C O H
C H
2
C H
2
H
C
O
C
O C H
3
24
25
26
CH
28
27
O
CH
2
O H
H
C H
3
C H
O
O
H
2
C O H
H
H
2
C O H
H
3
C
H
3
C
H
2
C O H
O
C H
C H
O
H C
O
O
O
H
23
C O H
O CH
3
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
42
42
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
Drewno składa się głównie
z celulozy i ligniny.
Pod działaniem wysokiego
ciśnienia i temperatury
wydziela się lignina.
Po obniżeniu temperatury
lignina zastyga i spaja
surowiec w formie
brykietów
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
43
43
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
Podstawowym surowcem do
produkcji brykietów są
trociny tartaczne.
Proces brykietowania ma na
celu zagęszczenie i
zmniejszenie objętości
trocin.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
44
44
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
Jako paliwo, brykiety posiadają następujące zalety:
Wysoką wartość opałową (2kg brykietów odpowiada 1 litrowi oleju
opałowego)
Niską emisję pyłów i gazów do atmosfery
Niewielką ilość popiołu (poniżej 3%)
Możliwość opalania w piecach na węgiel lub koks
Wygodne magazynowanie
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
45
45
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
Lignina jako paliwo do silników spalinowych
Proces konwersji ligniny do benzyn obejmuje badania
naukowe, techniczne, ekonomiczne oraz rynkowe. Są one
prowadzone przez naukowców z University of Utah,
National Renewable Energy Laboratory (NREL) and Sandia
National Laboratories (SNL).
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
46
46
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
Lignina jako paliwo do silników spalinowych
Corocznie produkuje się z drzew ok 7-9 mld m
3
biomasy.
Część organiczna biomasy zostaje przeznaczona do
produkcji papieru natomiast ok.50 mln ton ligniny
powstaje jako produkt uboczny.
Department of Chemical Technology
Department of Chemical Technology
Gda
Gda
n
n
sk
sk
University of Technology
University of Technology
47
47
PALIWO Z LIGNINY
PALIWO Z LIGNINY
Lignina jako paliwo do silników spalinowych
Konwersja ligniny w wysokiej jakości paliwa odbywać się
może następującymi drogami
:
Lignina - benzyna (C
7
-C
10
alkilobenzeny)
Lignina – etery aromatyczne (wysokooktanowe paliwo
rakietowe)