Ovlivňování transesterifikace řepkového oleje a následné separace reakční směsi

Abstract

V této práci byly zkoumány chemické a fyzikální faktory ovlivnující technologii výroby bionafty (methylesteru vyšších mastných kyselin). Testovaný zpusob prípravy bionafty se skládá z nekolika technologických kroku: transesterifikacní reakce repkového oleje methanolem za bázické katalýzy hydroxidem draselným, neutralizace zbytkového katalyzátoru, oddestilování prebytecného methanolu za sníženého tlaku, úpravy reakcní smesi pred separací fází a vlastní samovolné separace získaných fází v gravitacním poli. V první cásti této práce byly zkoumány vlivy kvality oleju na transesterifikacní reakci. Do oleju byla umele dodávána kyselina olejová, aby simulovala vzrustající císlo kyselosti oleje. Poté byla do reakcní smesi pridávána voda a menilo se množství katalyzátoru. Získávaná data byla statisticky vyhodnocována a výsledkem jsou lineární a kvadratické modely chování popisující kvalitu a kvantitu získaných produktu. Zkoumána byla také rychlost zmýdelnovací reakce katalyzátoru s estery behem transesterifikacní reakce a vytvoren byl jednoduchý matematický model. Další cást je venována aplikaci oxidu uhlicitého na neutralizaci katalyzátoru a následné demethanolizaci. Duraz byl kladen na popis chemických deju pri demethanolizaci a potenciální schopnosti uhlicitanu draselného katalyzovat zpetnou reakci za vzniku výchozích látek. Tretí cást se zabývá merením a možnými postupy pri matematickém popisu sedimentace glycerolové fáze v prostredí esterové fáze. Použity byly statistické modely s analogií z reakcní kinetiky a mechanistické modely s predpokládanými distribucními funkcemi cástic. Studovány byly i vlivy nekterých podmínek prípravy reakcní smesi na hodnoty parametru uvažovaných distribucních funkcí a jiných parametru modelu. Poslední cást je venována vlivu experimentálních podmínek pred separací (prídavek vody, teplota, intenzita míchání,. . .) na kvalitu fází. Pro vyhodnocení byly použity vícenásobné lineární modely a identifikovány byly nejvýznamnejší vlivy.