따듯한공방

출처 : <a href="http://cafe.naver.com/cncoop/57" target="_blank">http://cafe.naver.com/cncoop/57</a> 4월 21일(일) 바이오디젤 워크샵때 나눠드린 바이오디젤 만들기 자료입니다.많은 분들이 바이오디젤을 만들면서 자주 발생하는 문제점이 발생했는데, 그 해결방법을 제시한 레시피가 올라가 있습니다.따라서 그 전에 공개된 자료하고는 약간 틀립니다.-----------------  2013년 봄맞이Bio-Diesel Workshop❍일시 : 2013년 4월 21(일) 10:00~18:00❍장소 : 광덕산환경교육센터(천안시 동남구 광덕면 광덕리 537번지)❍주최 : 작은손 적정기술협동조합 (http://cafe.naver.com/cncoop)❍강사 : 안병일(작은손 적정기술협동조합 이사장)   ❍워크샵 목표- 폐식용유를 이용한 바이오디젤 원리 완벽 이해- 메탄올과 촉매의 정확한 사용법(가성소다와 가성가리 비교실험)- 세척 횟수의 중요성 이해- 돌발상황에 대한 대처법 완전 정복- 필수장비 구입방법 소개 바이오디젤 기본상식 1. 바이오디젤 개념동.식물성 기름을 알코올과 반응시켜 만든 지방산메틸에스테르로서 순도가 96.5% 이상인 기름을 말하며, 경유와 물리적.화학적 특성이 거의 비슷하여 디젤엔진의 변경없이 곧바로 사용가능한 친환경 대체(재생)연료 2. 장점❍매연과 일산화탄소, 이산화탄소 배출량 급격히 감소❍윤활성 탁월(엔진소음 감소와 엔진수명 연장)❍연료계통에 달라붙은 경유 침전물을 깨끗하게 제거❍경유나 등유에 어떠한 비율로도 혼합하여 사용 가능❍바이오디젤과 부산물은 폐기물이 아님(약 15일 이내에 생분해되는 친환경에너지)❍소금보다 독성이 10배 정도 적고, 설탕보다 쉽게 생분해 3. 단점(1) 10℃ 이하로 떨어지면 왁스(파라핀)가 발생한다는 점  - 날씨가 추워지면 바이오디젤에 하얀구름 같은 물질이 발생함(Cloud point)     ※ 돼지기름 8℃, 소기름 13℃      ※ 야자유(팜유) 17℃, 대두유(콩기름)은 1℃, 유채유(카놀라유) -8℃  - 기온이 더 떨어지면 바이오디젤의 점도가 높아짐(Pour point)  - 폐식용유는 주로 대두유이므로 우리가 만드는 바이오디젤은 콩기름 바이오디젤   - 조리과정을 거치면서 이런저런 지방이 포함되서 그런지 만들때마다 약간의 차이는 있지만 바이오디젤의 구름점은 10℃ 정도로 나타남 (2) 동결점(어는점)이 높다는 점   - 약 영하 5℃ 이하로 떨어지면 바이오디젤이 얼기 시작함   - 따라서 겨울철에 바이오디젤을 사용하면 치명적 고장을 일으킬 수 있음 (3) 폐식용유를 구입하기가 어렵다는 점   - 폐식용유 수거업체 난립으로 경쟁이 치열하고 가격도 비싸졌음   - 18리터 한통당 평균 1만원 선에서 거래됨<div class="autosourcing-stub-saved">Bio-Diesel 만들기</div><첫 번째 할일>❍폐식용유 알아서 구하기^^❍폐식용유를 이틀이상 그대로 방치하여 찌꺼기와 물기를 자연 침전 시키기 <1단계> 폐식용유 속의 찌꺼기와 물기 제거하기!  ➀ 교반통에 폐식용유 투입(찌꺼기 조심) ➁ 히터를 60℃로 셋팅하고 폐식용유 가열➂ 가열이 끝나면 교반통 아래에 고인 찌꺼기만 배출➃ 다시 폐식용유를 60℃까지 가열 <2단계> 메탄올과 촉매로 화학반응 제대로 하기!  ➀ 촉매 적정량 준비     ❏ 가성소다(수산화나트륨. NAOH) 사용시 : 3.5g + 4 = 7.5g     ❏ 가성가리(수산화칼륨. KOH) 사용시 : 9g + 4 = 13g➁ 메탄올 준비(폐식용유 양의 20%)➂ 메탄올과 촉매 혼합후 교반통에 투입➃ 시간 지켜서 교반하기     ❏ 전동믹서기 사용시 : 20분     ❏ 에어펌프 사용시 : 1시간➄ 침전시간 : 2시간➅ 글리세린 발생량 측정후 배출(별도 용기에 보관)     ❏ 글리세린은 폐식용유 양의 12% 이상 나와야 함              ☠ 허걱~1 : 글리세린이 굳어서 빠지지 않는 경우             ☠ 허걱~2 : 글리세린이 조금만 생긴 경우  <3단계> 무조건 4번이상 세척하기!  ➀ 바이오디젤을 70℃ 이상 가열➁ 수돗물 50% 이상 투입(뜨거운물 강추)➂ 에어펌프 1차 10분 가동후 30분 침전 - 배출 (에멀젼 방지를 위해 시간단축)➃ 에어펌프 2차 30분 가동후 1시간 침전 - 배출➄ 에어펌프 3차 1시간 가동후 2시간 침전 - 배출➅ 에어펌프 4차 2시간 가동후 3시간 침전 - 배출             ☠ 허걱~3 : 전체가 희뿌연 액체로 변했을 경우             ☠ 허걱~4 : 위에 하얀솜 같은게 떠있는 경우  <4단계> 80℃ 이상으로 건조하기!  ➀ 바이오디젤 1차 가열 : 80℃ 이상➁ 2시간 이상 침전➂ 바이오디젤 2차 가열 : 80℃ 이상➃ 자연냉각(3~4시간 정도)➄ 차에 넣기전 할 일     ❏ 2~3리터 배출(미세찌꺼기 제거)     ❏ 또는 필터링     ❏ 또는 별도 저장통에 일주일 이상 침전후 사용  <<< 돌발상황 해결방법 >>> 1. 글리세린이 굳어서 빠지지 않는 경우 <원인>   - 촉매(특히 가성소다)가 과다하게 들어가면 발생   - 실외에서 침전시간이 길면 이런 현상 발생(기온이 떨어지면 쉽게 굳음)           * 여름철에 굳는 현상이 발생했다면 촉매의 양이 많았다는 것임<해결>   - 살짝 막힌 경우 : 철사, 젓가락, 나뭇가지 등으로 해결                          또는 부탄가스 토치로 밸브 가열(화재 주의)   - 글리세린 전체가 굳은 경우 : 철망바가지로 다 떠내야 함                          또는 잘게 부순후 80℃ 이상 가열하면서 펌핑 ✪ 미연에 방지하는 방법   - 화학반응후 히터로 70℃ 가열 ➝ 1시간만 침전 ➝ 글리세린 쉽게 배출  2. 글리세린이 조금만 생긴 경우 <원인>  - 폐식용유에 기름성분 이외의 이상한 물질이 많이 포함되었을 가능성  - 폐식용유에 수분이 많이 포함되었을 경우  - 히터의 고장 등으로 화학반응을 위한 온도가 부족했을 가능성  - 화학약품이 부족했을 경우(메탄올이든 촉매든)  - 교반시간이 부족했을 경우<해결>  - 글리세린 양이 5% 이하인 경우 : 메탄올 15%, 가성소다 6g으로 2차 화학반응 실시  - 글리세린 양이 10% 이하인 경우 : 메탄올 10%, 가성소다 4g으로 2차 화학반응 실시        * 이때에도 글리세린 발생량을 확인하여 1차와 합하여 총 12% 이상 나와야 함  3. 세척후 전체가 희뿌연 액체로 변했을 경우 <원인>  - 1차세척후 이런 현상이 자주 발생함  - 전동믹서기의 회전수가 빨랐을 가능성  - 에어펌프의 펌핑력이 강했을 가능성  - 세척수의 양이 부족했을 가능성  - 촉매의 양이 많이 들어갔을 가능성<해결>  - 시간 널럴할 경우 : 일주일 이상 방치하면 자동으로 분리  - 성격 급한 경우 : 무조건 계속 뜨겁게 하면 쉽게 풀림     (1) 아래쪽 물성분만 배출(소량) ➝ 새로 물투입 ➝ 뜨겁게 가열 ➝          층이 분리될 때까지 에어펌핑(그래도 안되면 한번 더 반복)     (2) 별도의 통에 희뿌연 액체를 반 정도 덜어냄 ➝ 물 충분히 투입 ➝          층이 분리될 때가지 가열하며 에어펌핑             * 덜어낸 나머지 반도 같은 방법으로 해결- 비추천 방법 : 층이 분리될 때까지 가열하며 빙초산을 조금씩 투입             * 빙초산 투입 ➝ 층 분리 ➝ 물투입 세척 ➝ 중화제 투입(가성소다) ➝ 세척 반복 ✪ 미연에 방지하는 방법   - 1차세척 시간을 단축시키면 됨(비누성분을 대충 제거하는 것)   - 뜨겁게 가열후 에어펌프로 10분만 돌리면 발생하지 않음         * 1차세척때는 전동믹서기 사용 금지 4. 바이오디젤 위에 하얀솜 같은 물질이 떠있는 경우 <원인>  - 정확히 어떤 성분인지는 알 수 없으나 비누성분으로 추측  - 세척이 부족할 경우 자주 발생함<해결>  - 80℃ 이상으로 뜨겁게 가열하면서 세척을 한번 더 해주면 사라짐