Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

1

Ggeanu Paul

INMA Bucureti

EXTRAGEREA ULEIULUI

DIN SEMINELE DE RAPI

I PURIFICAREA ACESTUIA

Bucureti 2012

Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

2

Cuprins

Pag.

1. Introducere 3

2. Uleiurile vegetale, biocarburantul verde 5

3. Presarea materialului oleaginos sau a seminelor de oleaginoase 7

3.1 Metode de presare 7

3.2 Utilaje folosite la presare 9

3.2.1 Presa mecanic cu melc. 9

3.2.2 Presa de extragere a uleiurilor vegetale, PU-50 10

4. Purificarea uleiurilor vegetale 11

5. Instalaia de extragere la rece a uleiurilor vegetale din semine oleaginoase, IEU-150 13

5.1 Prezentarea principalelor echipamente tehnice 16

5.2 Proces de lucru la instalaia de extragere a uleiurilor vegetale, 150 l/h 34

Bibliografie 36

Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

3

EXTRAGEREA ULEIULUI DIN SEMINELE DE RAPI I PURIFICAREA ACESTUIA

1. Introducere Avnd n vedere faptul c cerinele de energie sunt n cretere i c rezervele de combustibili fosili

sunt n curs de epuizare, iar efectele poluante ale utilizrii acestora asupra ecosistemului sunt

catastrofale a devenit imperios necesar gsirea de noi ci de producere a energiei din surse alternative

care s nlocuiasc aceti combustibilii clasici.

Poluarea tot mai grav a aerului, apei i solului, care contribuie la deteriorarea sntii populaiei,

nclzirea global a Pmntului, care provoac deja fenomene meteorologice catastrofale i amenin

cu schimbarea complet a condiiilor ce fac posibil viaa pe planeta noastr, gradul crescut de poluare

i preurile mari ale carburanilor fosili aduc n prim-plan biocombustibilii i sursele din care se produc.

Epuizarea apropiat n timp a rezervelor cunoscute de gaze naturale, petrol i crbuni, care a dus la

scumpirea continu i rapid, n ultimii treizeci de ani, a preului lor pe piaa mondial va face, peste

cteva decenii, s dispar principalele ramuri economice actuale.

Dei Rudolf Diesel a folosit drept combustibil pentru prototipurile lui de motor uleiurile vegetale

binecunoscute din buctria noastr cea de toate zilele, precum ulei de floarea soarelui, de rapi sau de

soia, odat cu generalizarea folosirii motorinei drept combustibil, ideea c s-ar putea folosi si altceva drept

combustibil pentru motorul Diesel a ieit din sfera de preocupri ale constructorilor de automobile.

Odat ns cu contientizarea faptului ca n decurs de 2 generaii omenirea a ars i cu folos, dar mai

ales fr rost, 80% din resursele de petrol ale planetei, acutiznd i problemele de mediu n mod dramatic,

ideea lui Diesel a fost din nou adusa n actualitate

Curios, nu de vreun constructor de automobile renumit, fiindc se tie c industria automobilelor e

prieten la toart cu industria petrolier, ci de anonimi, unii de geniu, care au experimentat prin garaje i

pivnie cu perseveren, pn cnd ideea aceasta ce pare nc multora utopic, a nceput s devin realitate.

Acest lucru s-a realizat bineneles tot n Germania, patria automobilului, unde s-au inventat motorul Otto

i Diesel i unde exist un cult pentru automobil ca nicieri altundeva.

n Germania sunt o puzderie de staii de produs biodiesel, dar i firme care comercializeaz seturi de

convertire sau care adapteaz motorul ca s poat funciona cu uleiuri vegetale.

Foarte interesant este ns c Germania i n general Europa nu are condiii prea favorabile

generalizrii acestei tehnologii din cauza climei temperate. Tehnica aceasta este cu att mai potrivit i

deci mai interesant, cu ct o ar este mai aproape de ecuator precum Australia, America Central, Israel

etc.

Cu ct iarna este mai grea, cu att este modificarea unui motor ca s funcioneze cu ulei vegetal

mai anevoioas i mai costisitoare iar rezultatele sunt mai modeste. Cu toate aceste inconveniente, trecerea

motoarelor pe uleiuri vegetale se dezvolt n continuare n Germania i n urma tot mai multor camioane

rmne un miros de cartofi prjii, specific motoarelor alimentate cu uleiuri vegetale.

Au fost trecute o parte din motoare pe ulei cum ar fi: Mercedes 124 cu motoare de 2 litri, 2,5 litri

si 3 litri, VW Golf III, VW Golf V si Skoda Fabia cu Pompa-Injector, Opel Corsa 1,7, Mitzubishi V 60,

Nissan Patrol 3.0, VW T4, MB 208, MB100D, Fiat Ducato, Kia Carnival i Opel CDTI cu sistem injecie

commonrail, Camioane MAN, Renault Premium i Volvo VH12 cu 420 CP i cu sistem injecie pompa-

Injector. Afacerea este rentabil, mai ales pentru un proprietar de camioane sau de autobuze. Interesant

Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

4

este faptul c, consumul rmne n general constant sau crete nesemnificativ dac compresia motorului i

injectoarele nu sunt n ordine, iar gazele arse sunt mai curate dect n cazul funcionrii cu motorin.

ncercrile de a folosi uleiurile vegetale ca i combustibili sunt mai vechi ca motoarele cu

combustie intern. Biocarburantul tip biodiesel poate reduce cu 70% emisiile nete de dioxid de carbon

n comparaie cu combustibilul pe baz de petrol, reducnd astfel gazele care produc efectul de ser, cele

care au drept consecin nclzirea global. Iat, pe scurt, o istorie a acestuia.

Biocarburantul tip biodiesel este un combustibil procesat similar celor normali, utilizai n

motoarele diesel. Este sintetizat din surse biologice (uleiuri vegetale) i poate fi folosit n motoarele diesel

nemodificate. ns aici trebuie s facem diferena ntre uleiurile vegetale stricte (Straight Vegetable Oils

SVO) sau uleiurile vegetale reziduu (Waste Vegetable Oils WVO) utilizate ca i combustibil n unele

motoare diesel modificate. Biocarburantul este format predominant din esteri alchilici obinui prin

transesterificarea uleiurilor vegetale sau a grsimilor animale. Acest biocarburant este biodegradabil, nu

este toxic i genereaz semnificativ mai puine noxe periculoase cum ar fi NO2 sau SO2 dect

petrodieselul atunci cnd este ars.

Dei au aprut multe speculaii, cum c primul motor realizat de Diesel era antrenat cu biodiesel,

acesta doar a ntrezrit posibilitatea folosirii combustibilor alternativi. Diesel nsui amintete n cartea sa

Die Entstehung des Dieselmotors (Descoperirea Motorului Diesel), n primul capitol intitulat Ideea,

cum a aprut ideea acestui motor. Atunci cnd mult respectatul meu mentor, profesorul Linde, a explicat

asculttorilor, n timpul unei conferine de termodinamic la Polytechnikum n Munchen, n 1878, faptul

c motorul cu aburi transform numai 6-10% din energia caloric n energie mecanic i a analizat

teorema Carnot de-a lungul modificrilor pe izoterma gazului (cum s-ar putea transforma integral cldura

n lucru mecanic), am scris pe marginea carnetului meu de notie: De studiat dac este posibil, de realizat

practic izoterma. n acelai timp, m-am autoimpulsionat! Nu apruse nc o invenie, nu era nc o idee.

Am prsit coala urmnd partea practic, ncercnd s mi ating stabilitatea n via. ns gndul m-a

urmrit n mod constant.

Amintirile lui Diesel ne arat foarte clar c imboldul de a dezvolta motorul ce-i va purta numele

a fost determinat de un punct de vedere termodinamic, descoperirea unui motor eficient. Accepiunea

c Diesel a construit motorul su din raiuni ecologice i special pentru combustibili alternativi este

greit. n ultimul capitol al crii sale Combustibili lichizi, Diesel menioneaz posibilitatea i

avantajele folosirii combustibililor vegetali. Pentru a pstra nite date complete este necesar de

menionat c deja din 1900 combustibilii vegetali au fost utilizai cu succes n motorul diesel. n timpul

expoziiei din Paris de la 1900, un motor diesel de capacitate mic a fost alimentat cu combustibil din

arahide, sintetizat de compania French-Otto. S-a comportat foarte bine i doar civa apropiai au tiut

adevrata natur a combustibilului. Motorul fusese construit pentru petrol i a acceptat combustibil

vegetal fr nici o modificare. Performanele au fost foarte bune, chiar identice ca n cazul utilizrii

petrolului. Cinci motoare diesel au fost prezentate la expoziia din Paris, dup cum scrie n biografia

lui Diesel, realizat de fiul su Eugen Diesel, i doar unul dintre ele a funcionat cu combustibil din

arahide.

Deja este dovedit c motoarele Diesel pot funciona cu combustibil din alune de pmnt fr

nici o dificultate, dar trebuie menionat c acest petrol natural este aproape la fel de eficient ca i

combustibilii naturali:

Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

5

- consumul de carburant pe baz de arahide: 240g/CPh (cal putere/or);

- puterea caloric a carburantului pe baz de arahide: 8600 cal;

- are 11,8% coninut de hidrogen.

De asemenea, poate fi folosit foarte bine i ca lubrifiant, acoperind deja dou cerine foarte

importante ale unui motor cu aprindere prin explozie, combustie i ungere. Astfel, acest timp de motor

a devenit cel mai folosit n condiii cu temperaturi ridicate. Faptul c uleiurile din surse vegetale pot fi

folosite ca i combustibili, poate nu este de importan foarte mare acum. Dar acetia vor deveni foarte

utili atunci cnd resursele de petrol i de combustibili minerali vor fi epuizate.

n vederea reduceri emisiilor de gaze si a impactului factorilor