Berichte über Landwirtschaft - BMELV
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Analyse technischer Probleme am Beispiel der Methanol- und Wasserabscheidung<br />
149<br />
Hauptziel der Veröffentlichung ist es, optimale Prozesslösungen anhand der methodischen<br />
Analyse eines Systems, bei dem sowohl Methanol als auch Wasser von Biodiesel<br />
getrennt werden, zu veranschaulichen.<br />
1.1 Biodiesel<br />
Biodiesel, ein durch regenerative Quellen gewonnener Kraftstoff, ist ein potenzieller Ersatz-<br />
oder Zusatzstoff für herkömmlichen Dieselkraftstoff. Biodiesel wird entweder aus<br />
frischem (wie z. B. Raps-, Soja, Sonnenblumen-, Mais-, Palm-, Kokosnuss- oder Baumwollsamenöl)<br />
oder gebrauchten pflanzlichen Ölen, tierischen Fetten (Talg) oder wieder<br />
verwertbarem Bratfett gewonnen. Die Produktion von Glycerin und Biodiesel (chemisch<br />
Ver- oder Umesterung genannt) erfolgt durch die chemische Reaktion mit Alkohol – im<br />
Allgemeinen wird Methanol, seltener Ethanol verwendet –, eines Katalysators (Natrium-<br />
oder Kaliumhydroxid oder auch die Alkoholate dieser Alkalimetalle) und Energie.<br />
Der Vergleich sieht folgendermaßen aus:<br />
Biodiesel kann in reiner Form oder in beliebiger Mischung mit Dieselkraftstoff in Dieselmotoren<br />
eingesetzt werden. Seine physikalischen und chemischen Eigenschaften sind in<br />
etwa vergleichbar mit denen von Dieselkraftstoffen auf Erdölbasis.<br />
Die Umesterung kann sowohl in absetzigen als auch in kontinuierlichen Anlagen erfolgen.<br />
Feste Katalysatoren (KOH, NaOH) werden zuvor in Methanol gelöst und die Alkoholate<br />
werden dem Methanolstrom beigemischt. Die Umesterung findet meist in einem<br />
zweistufigen Verfahren statt, indem man die jeweiligen Anteile aus Öl oder Fett und die<br />
Mischung aus Methanol und Katalysator zur Reaktion bringt. Die genaue Dosierung erfolgt<br />
auch bei kleinen Anlagen durch eine Rechnersteuerung. Rezepte hierfür sind im<br />
Internet zu finden (4).<br />
2 Probleme durch Methanol- und Wasserrückstände im Biodiesel<br />
Nach der Umesterung enthält die Methylesterphase (Biodiesel) bis zu 2 Gewichtsprozente<br />
Methanol und 400 bis 800 mg Wasser/kg. Obwohl diese Anteile sehr gering sind, haben<br />
sie Einfluss auf Qualität, Haltbarkeit, Toxizität und Gefahrenguteinstufung des Kraftstoffs.<br />
Um die hiermit verbundenen Probleme zu reduzieren, muss der Methanol- und Wasseranteil<br />
vom Biodiesel abgetrennt werden. Der Methanol- und Wasseranteil im Biodiesel wird<br />
durch internationalen Normen festgelegt (2):
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