바이오 디젤 제조 과정
바이오디젤은 주로 식물성 기름이나 동물지방으로 만들어집니다.
주재료로는 유채씨(주로 독일), 콩, 옥수수, 폐식용유등입니다.
독일의 경우 유채시를 이용 고성능, 고옥탄가 연료를 생산 기존 석유 연료들을 몰아내고 있습니다.
각국의 바이오 연료현황
브라질 : 세계최대의 에탄올 생산국(사탕수수에서 정재), 1975년 사탕수수 증류시작. 이제 이 나라에서 팔리는 모든 휘발유에는 22~26%의 에탄올이 혼합되어 있음(순수 에탄올 전용 엔진도 있음, 듀폰.폴크스바겐(VW)의 바이오 연료전문가 볼프강 슈타이거에 따르면 연소엔진은 아무런 개조 없이도 10%이하의 에탄올을 섞은 휘발유로 작동가능. 대부분의 차들이 농축비율이 높아지면 연료 혼합 비율에 따라 연료 분사량을 자동 조절하는 에탄올 겸용 엔진(flex-fuel) 차량으로 개조됨)
미국 : 브라질을 이어 세계 2위의 에탄올 생산국 한해 100억L 이상 생산. 전체 휘발유 사용량의 2%에 불과하지만, 새로운 법의 도입으로 생산량이 늘어날 전망
스웨덴 : 스톡홀롬 버스에 에탄올-바이오디젤 혼합연료 사용 실험을 통하여 연료 소비가 많은 대형 차량에서도 바이오 디젤뿐만이 아니라 값싼 에탄올이 사용됨을 확인
독일 : 최대 고품질 바이오 디젤 생산국. 바이오 연료 장려를 위하여 정부가 그에 대한 세금 삭감
오스트리아 : 맥도날드에서 모은 튀김 기름을 가공해 그라츠의 공공버스용 연료로 사용중
중국 : 세계 3위의 에탄올 생산국 브라질 방식의 연구및 생산량 증대를 위한 공장 신설중
가나 : 빠르게 자라는 야트로파쿠프카스를 사용으로 하는 바이오 연료 공장 신설로 2억 4000만 달러의 석유 수입을 절감
공장에서 행하는 폐식용유를 이용한 바이오 디젤 정제법
1. 거름 (각종 찌꺼기및 불순물 제거)
2. 정재 (투명하게 탈색, 트리클리세리드라는 지방추출후 가열)
3. 반응 (가열을 통하여 기름을 순화한뒤 메탄올과 수산화칼륨캍은 촉매제 첨가)
4. 분리 (트리클리세리드가 글리세롤과 에스테르로 분열되면 에스테르로 바이오디젤 연료형성)
환경성
이산화탄소 같은 온실가스를 석유류보다 적개 배출, 산화질소등의 독성물질 배출적음, 유럽에서 버려지는 요리기름 1년분으로 10억L가 넘는 분량의 바이오디젤 생산가능
우리나라의 적용...
정부 환경부와 산업자원부 주도하에 5년간 수도권에 바이오디젤 주유소 1개 설치운영중 내년 중으로 전국 주유소에서 바이오디젤 취급가능 하도록 함 BO20(바이오디젤20:경유80), BO50(바이오디젤 50: 경유 50), 단 기존 정유회사의 직영소매점에서는 취급안하며 공급하는 비직영 주유소에 대하여서도 안력 행사중.
금액은 기존 경유대비 리터당 100원정도 차이날 예정이랍니다. 환경부에서 세금감면을 추진함(왠 일일까요 참~)
대충 이정도의 자료를 가지고 있습니다 ...
어디서 부터 시작해야될지 참나~ 헐~
참고로 1897년 독일 엔지니어인 루돌프 디젤이 개발한 최조의 디젤 엔진은 땅콩 기름으로 움직였다함.ㅋㅋㅋ
출처: 특허청 공개특허 10-2004-0010024
발명의 구성 및 작용
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 튀김집,가정집,라면공장,집단급식소(학교,병원,공장,구내식당등)에서 나오는
폐식용유를 수거 채집하여 찌꺼기와 불순물 및 글리세린을 제거하고 정제하여 고순도의 정제폐식용유를 만든다.
폐식용유를 가지고 고순도의 정제유를 만들기 위해서는 세밀한 정제과정을 거쳐야 하는데 3단계의 정제과정을 거쳐
서 바이오-디젤연료로 생산 이용한다.
상기3단계의 정제과정은 단계별로 처리 과정이 다른데 제1단계 정제방법은 수분과 닭튀김 찌꺼기등이 섞여 있으므로
그것을 폐식용유로부터 분리시키기 위해서 투명한 유리관에 폐식용유를 채워 넣고 약 하루정도 기다린 후 관찰을 해
보면 자연적인 무게 비중에 의해서 폐식용유와 수분 찌꺼기가 자연스럽게 분리되어 층을 이루고있다. 이것을 밑에서
부터 배유구 콕크를 이용하여 수분과 찌꺼기를 빼고나면 폐식용유 층만 남는다. 이때 용기에다 폐식용유를 받으면 순
수하게 정제된 폐식용유를 얻을수 있는데 이방법을 유리관 침전정제방법 이다.
이것을 제2단계 정제과정을 거치는데 2단계 과정에서는 폐식용유 속에 들어있는 미세찌꺼기를 제거하기 위해서 이
중천을 이용하여 밑이뚤린 프라스틱 상자에 깔고 1차로 거른 폐식용유를 넣은 다음 밑에는 정제된 기름을 받을 수 있
는 그릇을 놓아 정제되어 흐르는 폐식용유를 받는다. 제2과정을 거치면서 보통찌꺼기와 글리세린함량을 50%이상 걸
러낸다.
남아있는 글리세린과 미세찌꺼기를 완전히 걸러내기 위해서 제3단계 정제과정을 거치는데 이때는 여과지(거름종이)
를 이용하여 글리세린과 미세찌꺼기를 완전히 정제한다.
정제하는 방법으로는 밑바닥에 구멍이 뚤린 프라스틱 상자에 여과지를 깔고 밑에 폐식용유를 받을 수 있는 용기를 놓
은뒤 그위에 폐식용유를 채워 놓으면 서서히 폐식용유가 밑으로 빠지면서 정제 되는데 이때정제된 기름은 고순도로
정제된 폐식용유이다. 이것을 이용하여 계량실린더에 폐식용유 10ℓ와 등유(석유)1.5ℓ를 넣은후 잘 희석시킨다. 이
렇게하면 바이오-디젤엔진연료로 제조되어 경운기,트랙터, 디젤자동차 ,선박 및 각종 디젤엔진 연료로 사용할 수 있
다.
발명의 효과
이상과 같이 설명한 본 발명인 폐식용유를 활용한 바이오-디젤엔진 연료는 각종디젤엔진(경운기,트랙터,디젤자동차,
선박등)에 경유 대체 연료로 사용할수 있으며 기존디젤 연료보다 대기 오염을 줄일수 있을 뿐만 아니라 엔진 출력도
기존 디젤유보다 향상되고 연료자체에윤활작용까지 있어 엔진이 부드럽게 돌아간다.
또한 바이오-디젤엔진연료는 기존의 경유보다 제조 가격이 저렴하게생산 되므로 싸게 제조이용할수 있으며 대량제
조이용시 외화를 획기적으로 절약할 수 있다.
추신: 이런 방법으로도 생산 할수 있는지 몰랐습니다. 이 방법의 특징은 마지막에 등유와 섞어 주는게 특징입니다.
화학 반응이 좀더 고순도일수도 있지만, 이 방법도 폐식용유를 그냥 쓰기에는 적당한 방법인것 같습니다.
참조: (재료 - 통, 두꺼운 천, 거름종이) 재료가 참 알찹니다 ^^
" 東京大學 생산기술연구소의 迫田章義 교수 등은 튀김유 등의 식용유를 원료로 환경부하가 적은 바이오 디젤연료를 효율적으로 제조하는 기술을 개발했다. 지역별의 소규모 시설에서도 저코스트로 연료생산이 가능해져 자원의 유효활용에 기여한다고 한다.
迫田 교수 등은 저렴한 생석회(quick lime)를 사용하여 메탄올과 폐유를 반응시켜 바이오 디젤연료인 메틸에스테르를 합성하는 한편 화학원료가 되는 부산물인 글리세린을 만드는데 성공했다. 지역별로 분산된 소규모 시설에서의 제조에 적합하다고 한다.
환경에 대한 부하가 적은 바이오 디젤연료는 구미에서 보급이 진행되고 있는데, 미사용 식용유로부터 만들기 때문에 원료의 자급율이 낮은 일본에서는 실현이 어렵다. 사용이 끝난 식용유를 사용하면 대규모 시설에서는 폐유의 회수 코스트가 드는 한편 소규모의 시설에서는 생산효율이 떨어지는 등의 과제가 있었다.
또한 미사용 식용유는 수산화나트륨 등과 반응시키고 있으며, 염산 등의 강한 산으로 중화시키는 조작이 필요했다. 東大生産硏의 신기술에서는 이러한 물질이 필요없으며, 거의 동등한 수율로 생산할 수 있다. 신기술로 연속 생산하는 소형장치를 시험제작, 이것을 기초로 연간 200톤 정도의 소규모 생산시설에서의 제조 코스트를 시산했다. 그 결과, 연간 1만톤 이상의 대규모 시설에서 미사용유를 처리하는 구미의 경우와 거의 동등하게 억제할 수 있었다고 한다. 처리에 사용하는 약품의 선택이나 산물의 정제법 등 코스트 삭감의 개량을 거듭하면서 기업 및 지역과 협력하여 실증실험을 실시, 실용화를 지향한다. "
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