Введение
1 глава. Анализ существующих методов получения биодизельного топлива с точки зрения решения задач ресурсо и энергосбережения, а также экологической безопасности 13
1.1 Традиционный каталитический метод осуществления реакции трансэтерификации при атмосферном давлении 13
1.2 Альтернативные и перспективные методы получения биодизельного топлива 15
1.2.1 Безкаталитическая трансэтерификация в СКФусловиях 15
1.2.2 Влияние на реакцию безкаталитической трансэтерификации температуры и давления 19
1.2.3 Влияние содержания воды и свободных жирных кислот в исходном сырье (масле). 21
1.2.4 Влияние молярного соотношения спирта к маслу. 21
1.2.5 Влияние природы спиртовой компоненты 22
1.2.6 Использование гетерогенного катализатора в реакции трансэтерификации, осуществлённой в СКФусловиях 23
1.2.7 Двустадийная безкаталитическая трансэтерификация 24
1.3 Сопоставительный анализ свойств биодизельного и нефтяного топлива 25
1.3.1 Экологические свойства 25
1.3.2 Смазочные свойства 37
1.3.3 Горючие свойства и прочие физические свойства 40
1.4 Сырьё для получения биодизельного топлива 41
1.4.1 Растительные масла и животные жиры 41 1.4.2 Липиды микроводорослей 44
1.5 Методы подготовки реакционной смеси (использование особенностей околокритического состояния реагентов, эмульгирование) 51
1.6 Утилизация глицерина 55
1.6.1 Применение в корме домашних животных 55
1.6.2 Биотрансформация 56
1.6.3 Каталитические превращения 58
1.6.4 Другие способы применения 58
Выводы по 1 главе 59
2 глава. Сверхкритические флюидные среды, как среды для осуществления химических реакций 61
2.1 Природа критического состояния 61
2.1.1 Растворимость веществ в суб и сверхкритических флюидных средах 66
2.1.2 Характер изменения растворимости веществ в СКФ растворителях 67
2.1.3 Методы описания растворимости 69
2.2 Сверхкритические флюидные среды как среды для осуществления химических реакций (обзор). 72
2.3 Реакция сверхкритической флюидной трансэтерификации 75
2.3.1 Фазовое поведение реакционной смеси 81
Выводы по 2 главе 82
3 глава. Экспериментальные установки и методики исследования теплофизических свойств компонентов исходного сырья, реагентов и их смесей 83
3.1 Описание экспериментальной установки и методики исследования теплопроводности смеси этилЭПК – этилДГК (рыбьего жира) при различных параметрах состояния 83
3.2 Описание экспериментальной установки, предназначенной для исследования фазового равновесия 86
3.3 Описание экспериментальной установки и методики исследования коэффициента
теплового расширения и теплового эффекта смешения 88
Выводы по 3 главе 93
4 глава. Экспериментальные установки и методики подготовки сырья, реакционной смеси и осуществления реакции в СКФусловиях 94
4.1 СКCO2экстракционное извлечение липидов из микроводоросли 94
4.2 Эмульгирование реакционной смеси и методика исследования её свойств 95
4.3 Трансэтерификация в СКФусловиях 97
4.4 Разделение продуктов реакции 100
4.5 Решение проблем теплообмена и исключение термического разложения исходных компонентов и продукта реакции 107
4.6 Схема и описание лабораторной проточной установки для получения биодизельного топлива 108
Выводы по 4 главе 110
5 глава. Равновесные и переносные свойства термодинамических систем, участвующих в процессе получения биодизельного топлива 112
5.1 Результаты экспериментального исследования теплопроводности смеси этилЭПК и этилДГК при различных параметрах состояния 112
5.2 Результаты исследования фазового равновесия в системах "метанол – триолеин" и "CO2 – этилЭПК" 115
5.3 Результаты экспериментального исследования коэффициента теплового расширения и теплового эффекта смешения бинарной смеси этиловый спирт – рапсовое масло при различных параметрах состояния 117
5.4 Погрешности результатов измерений 120
5.4.1 Расчет погрешности измерения теплопроводности 120
5.4.2 Расчёт погрешности результатов исследования характеристик фазового равновесия для системы "CO2 – этилЭПК " 121 5.4.3 Погрешность измерения коэффициента теплового расширения смеси этиловый
спирт – рапсовое масло 123
Выводы по 5 главе 124
6 глава. Результаты осуществления реакции сверхкритической флюидной трансэтерификации 126
6.1 СКCO2экстракционное извлечение компонентов из микроводоросли 126
6.2 Устойчивость эмульсий на основе исходных реагентов и влияние дисперсности эмульсий на скорость химической реакции 127
6.3 Зависимость конверсии реакции СКФтрансэтерификации от состава реагентов и термодинамических параметров 131
6.4. Погрешности результатов измерений 135
6.4.1 Расчет погрешности измерений давления на экспериментальной установке периодического действия 135
6.4.2 Расчет погрешности измерений температуры на экспериментальной установке периодического действия 135
6.4.3 Результаты оценки погрешности расчета конверсии 135
6.4.4 Результаты оценки погрешности коэффициента расслоения 136
Выводы по 6 главе 136
Основные результаты и выводы 138
Список использованной литературы
