hrvatski

Proizvodnja biodizela u mikroreaktoru: esterifikacija jestivog ulja katalizirana enzimom lipaza

U novije vrijeme sve je veći naglasak na biodizelu kao alternativnom, ekološki prihvatljivom gorivu. Ono što biodizel razlikuje od konvencionalnog dizela jest odsutnost sumpora, smanjen udio čađe i ugljikova monoksida u ispušnim plinovima te općenito manje ostalih tvari štetnih po okoliš. Biodizel se danas proizvodi pirolizom, mikroemulzifikacijom, a najčešće se kao proizvodni proces primjenjuje transesterifikacija. Transesterifikacijom otpadnih ulja i masti može se dobiti biodizel bolje kvalitete uz niže proizvodne troškove. Uporabom enzima kao katalizatora u procesu transesterifikacije ostvaruje se čitav niz prednosti u odnosu na klasičnu industrijsku proizvodnju biodizela kataliziranu kemijskim katalizatorima. Na učinkovitost procesa znatno utječe i primjena mikroreaktorskih sustava koji u usporedbi s klasičnim makroreaktorima omogućuju bolji prijenos tvari i topline, kraća vremena zadržavanja, manje količine potrebnih reagensa i katalizatora, manje otpadnih procesnih struja, kompaktnost i jednostavnost dizajna, laminarni tok procesnih struja, učinkovitije miješanje, kraći difuzijski put molekula, lakšu kontrolu procesa, te smanjenu potrošnju energije. U ovom radu provedena je transesterifikacija masnih kiselina iz jestivog i korištenog suncokretovog ulja uz enzim lipazu kao katalizator u mikroreaktoru promjera cijevi 1 mm i duljine 30 cm. Kao alkoholna faza korišten je metanol uz dodatak emulgatora SDS (natrijev dodecil-sulfat) koji se u pokusima pokazao najboljim za miješanje faza reakcijskog sustava. Proces je proveden za različite protoke komponenata reakcijske smjese, pri temperaturi 40 °C, a konverzija od 93 % postignuta je za vrijeme zadržavanja 80 min korištenjem jestivog ulja te 95 % korištenjem otpadnog ulja kao supstrata za vrijeme zadržavanja od 40 min. Ista konverzija, u kotlastom makroreaktoru postignuta je tek nakon 22 h. Kako prisustvo glicerola u biodizelu smanjuje njegovu kvalitetu razvijen je sustav od dvije serijski spojene mikroprocesne jedinice, mikroreaktora za proizvodnju biodizela i mikroseparatora za kontinuiranu separaciju glicerola uz primjenu kolin korid etilenglikola kao ekstraktne faze. Analizom biodizela nakon ekstrakcije glicerola utvrđeno je da je glicerol u potpunosti uklonjen iz biodizela.

biodizel; transesterifikacija; lipaza; glicerol; mikroreaktori

nije evidentirano