2 / 14
А.Н. Иванкин, В.С. Болдырев, Ю.Н. Жилин, Г.Л. Олиференко
96
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 5
В настоящее время в качестве добавок к минеральному топливу используют
два продукта: биоэтанол, вырабатываемый путем анаэробного брожения из от-
ходов растительного сырья, образующихся в сельскохозяйственном производ-
стве; биодизель, получаемый из растительного сырья, но путем превращения
растительного масла, как правило, рапсового, в алкиловые эфиры жирных кис-
лот переэтерификацией [2, 4, 6]. Наличие больших ресурсов масличных культур,
а также их интенсивное культивирование в различных странах позволяет про-
изводить биодизель марок типа В100, а также смешанные виды моторных топ-
лив с (20–50)%-ным содержанием алкиловых эфиров растительных жирных
кислот [7].
Животные жиры могут рассматриваться в качестве перспективного сырья
для получения высокоэнергоемких продуктов, которые могут быть использова-
ны как в качестве добавок к минеральным видам топлива, так и самостоятельно
в качестве эффективного топлива, например, для малых энергетических устано-
вок и сжигания в мини-котельных [8].
Липиды природного происхождения на 96…98 % представлены смесью
триглицеридов формулы ROСH
2
CH(OR)CH
2
OR с R-алифатическими остатками
жирных кислот [9, 10]. Химически такие триглицериды представляют собой
глицерин, этерифицированный R-остатками С
6
–С
24
жирных кислот [8, 11]. Со-
гласно литературным данным, природное липидсодержащее сырье может быть
трансформировано в свободные жирные кислоты, которые затем превращают
в метиловые эфиры для последующего сжигания в технических устройствах.
Этот процесс протекает с недостаточным выходом вследствие многостадийно-
сти и ингибирующего влияния примесей воды и биополимеров, содержащихся
в сырье [8]. Поэтому процесс трансформации осуществляют в присутствии раз-
личных катализаторов [12–14], а также применяют дополнительное энергетиче-
ское воздействие [15].
Цель настоящей работы
— адаптация многостадийной кинетической схе-
мы превращения природных триглицеридов в моноалкиловые эфиры и уста-
новление оптимальных условий ведения процесса переэтерификации с исполь-
зованием сложных сырьевых матриц на основе отходов переработки пищевого
сырья.
Методика эксперимента.
В качестве липидного сырья использовали техни-
ческий непищевой жир, образующийся как побочный продукт на мясоперера-
батывающих предприятиях с кислотным числом КЧ ≈ 4 мг КОН/г. Жирно-
кислотный состав двух образцов сырья включал в себя (% от суммы липидов):
С
4:0
0,08 и 0,06; С
6:0
0,1 и 0,07; С
8:0
0,2 и 0,1; С
10:0
0,14 и 0,1; С
12:0
0,2 и 0,9; С
14:0
1,9 и
3,2; С
15:0
0,06 и 0,1; С
16:0
25,1 и 25,4; С
17:0
0,27 и 0,5; С
18:0
13,9 и 15,3; С
19:0
1,0 и 0,8;
С
20:0
0,3 и 0,2; С
22:0
0,55 и 0,3; С
14:1
0,08 и 0,3; С
15:1
0,3 и 0,1; С
16:1
2,44 и 2,9; С
17:1
1,2 и
1,1; С
18:1 n9c
34,8 и 32,7; C
18:1 n9t
2,7 и 3,2; С
20:1
0,7 и 0,5; С
22:1 n9
0,8 и 0,4; С
18:2 n6с
7,8 и
3,8; С
18:3 n6
1,3 и 0,6; С
18:3 n3
0,5 и 0,3; С
20:2
0,2 и 0,1; С
20:3 n6
0,4 и 0,2; С
20:4 n6
1,2 и 1,6;