PL231041B1 - Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli - Google Patents
Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesliInfo
- Publication number
- PL231041B1 PL231041B1 PL413256A PL41325615A PL231041B1 PL 231041 B1 PL231041 B1 PL 231041B1 PL 413256 A PL413256 A PL 413256A PL 41325615 A PL41325615 A PL 41325615A PL 231041 B1 PL231041 B1 PL 231041B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glycerin
- mong
- waste
- production
- temperature
- Prior art date
Links
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 6
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli polega na tym, że odpad glicerynowy, zwłaszcza MONG, spala się w atmosferze powietrza jako paliwo samodzielne lub razem z gazem ziemnym w zakresie temperatur 400 - 1600°C, najkorzystniej w temperaturze powyżej 800°C. Otrzymany na tej drodze K2SO4 charakteryzuje się wysoką czystością, nawet do 99%.
Description
Opis wynalazku
DZIEDZINA TECHNIKI
Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania siarczanu potasu z odpadów glicerynowych pochodzących z produkcji biodiesli, zwłaszcza MONG. Pozostałości te charakteryzują się wysoką zawartością siarczanu (VI) potasu.
STAN TECHNIKI
W trakcie produkcji biodiesla oprócz surowych olejów roślinnych stosowane są zużyte oleje roślinne i kwasy tłuszczowe, metanol, a także substancje wspomagające proces: wodorotlenek potasu, kwas siarkowy (VI), gliceryna, dodatki uszlachetniające. Proces otrzymywania biodiesli prowadzony jest na drodze transestryfikacji alkalicznej, a następnie kwaśnej. Jako katalizator podczas transestryfikacji alkaicznej stosuje się wodorotlenek potasu, zaś podczas transestryfikacji kwaśnej - kwas siarkowy (VI). Wodorotlenek potasu rozpuszcza się w metanolu i podaje do instalacji, stężony kwas siarkowy może być podawany bezpośrednio do estryfikacji bądź do zakwaszania gliceryny.
W wyniku reakcji transestryfikacji powstają estry metylowe wyższych kwasów tłuszczowych biodiesel, oraz wydziela się gliceryna. Proces prowadzony jest poprzez korektę wartości pH mieszaniny reakcyjnej.
Po zakończeniu reakcji mieszanina jest rozdzielana na drodze sedymentacji. Fazę górną stanowi biodiesel, fazę dolną gliceryna. Otrzymane estry metylowe poddaje się przemywaniu oraz suszeniu, po czym stanowią produkt handlowy. Powstająca w procesie transestryfikacji gliceryna surowa, dolna faza procesu sedymentacji, jest zakwaszana przy użyciu kwasu siarkowego i podlega dekantacji. W wyniku tego procesu otrzymuje się fazę glicerynową zawierającą metanol oraz fazę tłuszczową zawierającą siarczan (VI) potasu K2SO4. Faza zawierająca tłuszcze, szlamy siarczanu (VI) potasu jest przemywana metanolem, a otrzymany w ten sposób K2SO4 stanowi produkt handlowy spełniający wymagania stawiane nawozom. Pozostałość po tym procesie kierowana jest do odzysku metanolu. Faza gl icerynowa jest destylowana, a pozyskana gliceryna techniczna po wcześniejszym odwodnieniu i oczyszczeniu stanowi produkt handlowy. Produkty uboczne zarówno po destylacji gliceryny oraz regeneracji metanolu są łączone i stanowią produkt uboczny MONG.
Odpad glicerynowy MONG charakteryzuje się wysoką zawartością gliceryny i siarczanu (VI) potasu. Ponadto występują w nim kwasy tłuszczowe oraz inne produkty uboczne procesu transestryfikacji. Produkt ten zawiera nieznaczne ilości wody stanowiącej najwyżej 1% masy odpadu. Skład odpadu glicerynowego MONG jest zmienny i zależy w głównej mierze od warunków prowadzenia procesu otrzymywania biodiesli oraz stosowanych surowców w postaci olejów i tłuszczów. Jednakże dominującymi składnikami w nim występującymi są: siarczan potasu oraz pozostałość po destylacji gliceryny - tłuszcze i inne produkty odpadowe procesu produkcji biodiesli.
Odpad ten sprawia duży kłopot, dlatego też są poszukiwane metody jego utylizacji. Rozwiązania pozwalające na zagospodarowanie odpadu MONG ograniczają się głównie do współspalania z inną biomasą, zagospodarowania rolniczego - nawóz, dodatek do żywności. Nie jest znany sposób odzyskiwania bezwodnego siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych, między innymi MONG.
W bazach patentowych nie znaleziono opisów patentowych dotyczących przetwarzania odpadów glicerynowych w aspekcie odzysku siarczanu (VI) potasu.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu odzysku siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych, między innymi MONG, powstających przy produkcji biodiesli.
ISTOTA WYNALAZKU
Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób odzysku siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli, charakteryzujący się tym, że odpady glicerynowe, zwłaszcza MONG, spala się w atmosferze powietrza jako paliwo samodzielne lub razem z gazem ziemnym w zakresie temperatur od 400-16OO°C.
Korzystnie odpady glicerynowe, zwłaszcza MONG, wprowadza się do rozgrzanej komory pieca dozując go rozpyłowo przez palnik gazowy w takiej ilości aby temperatura pieca nie wzrosła o więcej niż 10°C względem temperatury zadanej, przy czym przed wprowadzeniem do pieca odpady glicerynowe, zwłaszcza MONG, podgrzewa się do temperatury 50-70°C.
Odpady glicerynowe takie jak MONG cechują się wartością opalową w zakresie 11-22 MJ kg-1, w temperaturze około 25°C są w postaci gęstej, lepkiej cieczy. W temperaturze powyżej 400°C w atmosferze powietrza stają się palne, ze względu na zawartość gliceryny oraz tłuszczów. Nieznaczny
PL 231 041 B1 wzrost temperatury tj. 30-50°C względem 25°C powoduje zmianę lepkości cieczy - odpad staje się znacznie płynniejszy.
Siarczan (VI) potasu K2SO4 jest substancją stalą, niepalną, odporną na wysokie temperatury topi się w temperaturze powyżej 1600°C. Wysoka temperatura przemian fizycznych siarczanu (VI) potasu powoduje, iż można go wydzielić z odpadów glicerynowych MONG na drodze ich spalania. Wysoka odporność termiczna stwarza warunki prowadzenia procesu w relatywnie szerokim zakresie temperatur, począwszy od 400°C nawet do 1600°C. Wysoka zawartość gliceryny i tłuszczów stwarzają warunki dla samoistnego utrzymania płonięcia. Pozostałością po spaleniu materiału jest siarczan (VI) potasu - stanowiący około 22% mas. odpadu glicerynowego MONG.
Siarczan (VI) potasu znajduje zastosowanie głównie w rolnictwie jako dodatek potasowy do nawozów. Potas jest pierwiastkiem, który ma decydujące znaczenie dla życia roślin przez udział w procesie fotosyntezy węglowodanów.
Sposób według wynalazku zilustrowano na poniższych przykładach, nie ograniczających zakresu jego ochrony.
PRZYKŁADY
P r z y k ł a d 1
Próbkę odpadu glicerynowego MONG o masie 300 g spalono w piecu komorowym w temperaturze 800°C. Proces spalania prowadzono w atmosferze powietrza ze swobodnym jego dostępem. Spalanie prowadzono do całkowitego wypalenia gliceryny oraz tłuszczów - do uzyskania stałej masy tygla, do którego wprowadzono odpad przed spalaniem. Po 3 godzinach termicznej obróbki tygiel wraz z popiołem miał stałą masę. Pozostałość po spaleniu stanowił popiół, który pozostał w tyglu. Popiół ten poddano analizie rentgenowskiej, która potwierdziła obecność wyłącznie jednej fazy stałej, a mianowicie siarczanu (VI) potasu. Dodatkowo przy pomocy analizy chemicznej określono czystość otrzymanego siarczanu (VI) potasu, która wynosiła 99%. Ogółem po spaleniu 300 g odpadu glicerynowego MONG otrzymano 65,4 g bezwodnego siarczanu (VI) potasu o czystości jak wyżej.
Proces spalania w piecu komorowym powtórzono w temperaturze 900°C w analogicznych warunkach jak we wcześniejszej próbie. Masa oraz czystość bezwodnego K2SO4 były identyczne jak przy spalaniu w niższej temperaturze.
P r z y k ł a d 2
Próbkę odpadu glicerynowego MONG współspalano w laboratoryjnym, ćwierć - technicznym piecu obrotowym. Jako paliwo podstawowe stosowano gaz ziemny. Proces prowadzono w temperaturze 765°C, dozując rozpyłowo odpad glicerynowy do rozgrzanej komory pieca poprzez palnik gazowy. Aby ułatwić dozowanie odpadu glicerynowego wcześniej go podgrzewano do temperatury 50-70°C w celu upłynnienia. Ciekły odpad glicerynowy MONG dozowano w takiej ilości aby temperatura pieca nie wzrosła więcej niż 10°C względem temperatury zadanej, przy jednoczesnym ogrzewaniu pieca za pomocą palnika gazowego. W wyniku spalania odpadu glicerynowego MONG otrzymano popiół zawierający wyłącznie bezwodny siarczan (VI) potasu o czystości 99%, co potwierdzono analizą rentgenowską oraz chemiczną.
W wyniku spalenia odpadu glicerynowego typu MONG w piecu obrotowym otrzymano 211 g bezwodnego K2SO4 z 1 kg wprowadzonego odpadu glicerynowego. Proces współspalania odpadu glicerynowego MONG powtórzono w temperaturze 900°C otrzymując analogiczne rezultaty jak w niższej temperaturze.
P r z y k ł a d 3
Proces spalania próbki odpadu glicerynowego MONG przeprowadzono w laboratoryjnym, ćwierćtechnicznym piecu obrotowym. Odpad glicerynowy MONG wcześniej w celu upłynnienia podgrzany do temperatury 50-70°C, wprowadzano do komory pieca obrotowego rozpyłowo. Ze względu na to iż, odpad glicerynowy MONG jest niepalny w temperaturze niższej niż około 400°C, piec wcześniej ogrzano do temperatury 900°C przy zastosowaniu palnika gazowego (mieszanina gaz ziemny, powietrze). Po osiągnięciu zadanej temperatury zakończono ogrzewanie pieca gazem, a rozpoczęto wprowadzanie odpadu glicerynowego MONG. Odpad glicerynowy MONG wprowadzano w takiej ilości aby utrzymać temperaturę pieca na stałym poziomie. Jednocześnie wprowadzano do komory pieca powietrze, które jest niezbędne do przebiegu procesu spalania. W wyniku procesu otrzymano popiół zawierający wyłącznie bezwodny siarczan (VI) potasu o zawartości 99% K2SO4, co zostało potwierdzone stosowną analizą rentgenowską oraz chemiczną. Otrzymano identyczną wydajność procesu jak w przykładzie 2.
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych, zwłaszcza MONG, powstających przy produkcji biodiesli, znamienny tym, że odpady glicerynowe powstające przy produkcji biodiesli spala się w atmosferze powietrza jako paliwo samodzielne lub razem z gazem ziemnym w zakresie temperatur 400-1600oC.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpady glicerynowe, zwłaszcza MONG, wprowadza się do rozgrzanej komory pieca obrotowego dozując je rozpyłowo przez palnik gazowy w takiej ilości aby temperatura pieca nie wzrosła o więcej niż 10°C względem temperatury zadanej, przy czym przed wprowadzeniem do pieca odpady glicerynowe, zwłaszcza MONG, podgrzewa się do temperatury 50-70°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413256A PL231041B1 (pl) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413256A PL231041B1 (pl) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413256A1 PL413256A1 (pl) | 2017-01-30 |
| PL231041B1 true PL231041B1 (pl) | 2019-01-31 |
Family
ID=57867753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413256A PL231041B1 (pl) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231041B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112457168B (zh) * | 2021-01-07 | 2022-10-21 | 浙江工业大学 | 一种生物柴油副产物含盐粗甘油资源化处理方法 |
-
2015
- 2015-07-24 PL PL413256A patent/PL231041B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413256A1 (pl) | 2017-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peng et al. | Thermogravimetric analysis of co-combustion between microalgae and textile dyeing sludge | |
| Nawaz et al. | Pyrolysis of mustard straw: evaluation of optimum process parameters, kinetic and thermodynamic study | |
| Agrela et al. | Biomass fly ash and biomass bottom ash | |
| Roschat et al. | Rubber seed oil as potential non-edible feedstock for biodiesel production using heterogeneous catalyst in Thailand | |
| Rizvi et al. | Prediction of biomass ash fusion behaviour by the use of detailed characterisation methods coupled with thermodynamic analysis | |
| Shobana et al. | Biodiesel production from Capparis spinosa L seed oil using calcium oxide as a heterogeneous catalyst derived from oyster shell | |
| Maiti et al. | Feasibility study of jatropha shell gasification for captive power generation in biodiesel production process from whole dry fruits | |
| Silvestre et al. | Fodder radish (Raphanus sativus L.) seed cake as a feedstock for pyrolysis | |
| Barik et al. | Utilization of kitchen food waste for biodiesel production | |
| AU2008302481B2 (en) | Methods and compositions for controlling bulk density of coking coal | |
| PL231041B1 (pl) | Sposób odzyskiwania siarczanu (VI) potasu z odpadów glicerynowych powstających przy produkcji biodiesli | |
| Yusuf et al. | Biodiesel production using hexane as co-solvent | |
| Mohan et al. | Pyrolysis of Phoenix Dactylifera and Phyllanthus Emblica seeds to produce biofuel | |
| Alterkaoui et al. | Heterogeneous catalyst production from waste cucumber stems and investigation of production potential in biodiesel | |
| Naveen et al. | Thermo gravimetric and kinetic studies on dried solid waste of post-methanated distillery effluent under oxygen and nitrogen atmosphere | |
| Wendi | Effect of Reaction Temperature and Catalyst Concentration | |
| Zuber et al. | Performance of sludge palm oil combustion using waste oil burner | |
| JP6841399B2 (ja) | 植物系バイオマス燃料、植物系バイオマス肥料、土壌改良材、及び、植物系バイオマス燃料の製造方法 | |
| Gajera et al. | Comprehensive physicochemical analysis of paddy straw varieties in Punjab for prospective energy generation applications | |
| Lemma et al. | Production of biodiesel from mixed castor seed and microalgal oils: characterization and optimization studies | |
| CA2683139A1 (en) | Method for hot oil torrifaction of wood chips | |
| Mahu et al. | Testing of improved boiler for biomass briquettes | |
| IL239608A (en) | Formulation of glycerol-based organic fuel and its process | |
| Akhihiero et al. | Effect of variation of temperature on the transesterification of jatropha seed oil using homogeneous catalyst | |
| Khor et al. | Small industrial scale pyrolysis of oil palm shells and characterizations of their products |