- •Виробництво біодизелю
- •1. Вихідні дані сировини (ріпакова олія)
- •2. Розрахунок фізико-хімічних показників ріпакової олії.
- •3. Розрахунок фізико-хімічних показників біодизелю метилових ефірів жирних кислот (fame).
- •4. Розрахунки матеріального балансу одержання біодизелю згідно стехіометричних рівнянь.
- •4. 1. Перший етап одержання біодизелю – реакція етерифікації.
- •4.2. Другий етап одержання біодизелю – реакція переетерифікації
- •4.3. Перевірка розрахунків
- •4.4. Розрахунок йодного числа біодизелю.
- •Список рекомендованої літератури
1. Вихідні дані сировини (ріпакова олія)
- жирнокислотний склад ріпакової олії (табл. 1)
- хроматограмма зразка ріпакової олії (рис.1)
- кислотне число ріпакової олії КЧ=10 мг КОН/г
- маса вихідної сировини-1000 кг.
Таблиця 1
Жирнокислотний склад ріпакової олії
Формула кислоти |
Назва кислоти |
Формула |
Відсоток змісту % |
С 16:0 |
Пальмітинова |
С16Н32О2 |
4,42 |
С 16:1 |
Пальмітолеїнова |
С16Н30О2 |
0,22 |
С 18:0 |
Стеаринова |
С18Н36О2 |
1,66 |
С 18:1 |
Олеїнова |
С18Н34О2 |
60,72 |
С 18:2 |
Лінолева |
C18H32О2 |
20,17 |
С 18:3 |
Ліноленова |
С18Н30О2 |
9,98 |
С 20:0 |
Арахінова |
С20Н40О2 |
0,63 |
С 20:1 |
Гадолеінова |
С20Н38О2 |
1,83 |
С 22:0 |
Бегенова |
С22Н44О2 |
0,37 |
Молярні маси вуглецю С, водню Н, кисню О:
MC = 12,011 кг/кмоль
MH = 1,0079 кг/кмоль
MО = 16 кг/кмоль
Рисунок 1 - Хроматограмма зразка ріпакової олії
2. Розрахунок фізико-хімічних показників ріпакової олії.
Визначення молярної маси індивідуальних жирних кислот
СnHmOk = MCn + MHm + Mоk
С16Н32О2 = 16∙12,011+32∙1,0079+2∙16 = 256,43 кг/кмоль
С16Н30О2 = 16∙12,011+30∙1,0079+2∙16 = 254,41 кг/кмоль
С18Н36О2 = 18∙12,011+36∙1,0079+2∙16 = 284,48 кг/кмоль
С18Н34О2 = 18∙12,011+34∙1,0079+2∙16 = 282,47 кг/кмоль
С18Н32О2 = 18∙12,011+32∙1,0079+2∙16 = 280,45 кг/кмоль
С18Н30О2 = 18∙12,011+30∙1,0079+2∙16 = 278,44 кг/кмоль
С20Н40О2 = 20∙12,011+40∙1,0079+2∙16 = 312,53 кг/кмоль
С20Н38О2 = 20∙12,011+38∙1,0079+2∙16 = 310,52 кг/кмоль
С22Н44О2 = 22∙12,011+44∙1,0079+2∙16 = 340,58 кг/кмоль
Визначення маси індивідуальних жирних кислот ріпакової олії згідно їх вмісту у відсотках а (частках)
М СnHmO2 ∙ а
М С16Н32О2 = 256,43∙0,0442 = 11,33 кг/кмоль
М С16Н30О2 = 254,41∙0,0022 = 0,56 кг/кмоль
М С18Н36О2 = 284,48∙0,0166 = 4,72 кг/кмоль
М С18Н34О2 = 282,47∙0,6072 = 171,52 кг/кмоль
М С18Н32О2 = 280,45∙0,2017 = 56,57 кг/кмоль
МС18Н30О2 = 278,44∙0,0998 = 27,79 кг/кмоль
МС20Н40О2 = 312,53∙0,0063 = 1,97 кг/кмоль
МС20Н38О2 = 310,52∙0,0183 = 5,68 кг/кмоль
МС22Н44О2 = 340,58∙0,0037 = 1,26 кг/кмоль
Визначення середньої маси всіх індивідуальних жирних кислот
Мсржк = М С16Н32О2 + М С16Н30О2 + М С18Н36О2 + М С18Н34О2 + М С18Н32О2 + МС18Н30О2 + + МС20Н40О2 + МС20Н38О2 + МС22Н44О2 = 11,33 + 0,56 + 4,72 + 171,52 + 56,57 + 27,79 + 1,97 + 5,68+1,26 = 281,40 кг/кмоль
Визначення середньої маси молекули триацилгліцерина МсрТГ
МсрТГ = 3·Мсржк + С3Н2 = 3∙281,40+38,04 = 882,24 кг/кмоль
Визначення суми атомних мас вуглецю С, що входять до складу молекули триацилгліцерина (ТГ)
СТГ = 3·Сжк + 3∙С
СТГ = 3 ∙ ( С16∙0,0442 + С16∙0,0022 + С18∙0,0166 + С18∙0,6072 + С18∙0,2017 + С18∙0,0998 + С20∙0,0063 + С20∙0,0183 + С22∙0,0037) + 3∙С = 3∙ (16∙12,011∙0,0442 +16∙12,011∙0,0022+18∙12,011∙0,0166+18∙12,011∙0,6072+18∙12,011∙0,2017+ +18∙12,011∙0,0998+20∙12,011∙0,0063+20∙12,011∙0,0183+22∙12,011∙0,0037) + 3∙12,011 = 683,58 кг/кмоль
Визначення суми атомних мас водню Н, що входять до складу молекули ТГ
НТГ = 3·Нжк + 2·Н = 3∙ ( Н32∙0,0442 + Н30∙0,0022 + Н36∙0,0166 + Н34∙0,6072 + Н32∙0,2017 + Н30∙0,0998 + Н40∙0,0063 + Н38∙0,0183 + Н44∙0,0037) + 2Н =3∙ (32∙1,0079∙0,0442 + 30∙1,0079∙0,0022 + 36∙1,0079∙0,0166 + 34∙1,0079∙0,6072 + 32∙1,0079∙0,2017 + 30∙1,0079∙0,0998 + 40∙1,0079∙0,0063 + 38∙1,0079∙0,0183 + +44∙1,0079∙0,0037) + 2∙1,0079 = 102,65 кг/кмоль
Визначення суми атомних мас кисню О, що входять до складу молекули ТГ
ОТГ = 6Ожк = 6∙16 = 96 кг/кмоль
Перевірка: МсрТГ = СТГ + НТГ + ОТГ
882,24 = 683,58 + 102,65 + 96
882,24 882,23
Визначення приблизної сумарної формули ріпакової олії
Визначення Сф = СТГ/12,011 = n
Сф = 683,58/12,011 = 56,91
Визначення Нф = НТГ/1,0079 = m
Нф = 102,65/1,0079 = 101,84
Визначення Оф = ОТГ/16 = k
Оф = 96/16 = 6
Формула: СnНmОk = С57Н102О6
Визначення відносної частки вуглецю С, водню Н, кисню О у складі ріпакової олії
Визначення вуглецю С = СТГ/ МсрТГ
С = 683,58/882,23 = 0,7748 або 77,48 %
Визначення Н = НТГ / МсрТГ
Н = 102,65/882,23 = 0,1164 або 11,64 %
Визначення О = ОТГ / МсрТГ
О = 96/882,23 = 0,1088 або 10,88 %
С+Н+О = 1,0 або 100 %.