Estrazione meccanica dell’olio di girasole e sua caratterizzazione per uso energetico Giuseppe Toscano Dipartimento di Scienze Applicate ai Sistemi Complessi Università Politecnica delle Marche FILIERA ENERGETICA DEL GIRASOLE SEME OLIO IMPIANTO DI ESTRAZIONE BIODIESEL PANELLO PRESSA MECCANICA USO ENERGETICO Analisi del processo di estrazione meccanica Quantità di olio estratto (g) Analisi del processo di estrazione meccanica Tempo di estrazione (s) Studio delle prestazioni operative Caratterizzazione dell’olio vegetale Parametro Massa volumica 15°C Viscosità cinematica 40°C Flash point PCS (kJ/kg) Residuo carbonioso Numero di iodio Zolfo Numero di saponificazione Impurità Stabilità all’ossidaz.a110°C Fosforo Ceneri Acqua Acidità totale Unità di misura kg/m3 cSt °C kJ/kg % m/m mg/kg mg/100g mg/kg h mg/kg % m/m % m/m mg KOH/g Studio delle prestazioni operative • Incidenza dei parametri operativi sul processo di estrazione • Massimizzazione delle rese di processo verificando il livello qualitativo del prodotto nell’ottica di un utilizzo di tipo energetico Studio delle prestazioni operative Studio delle prestazioni operative Studio delle prestazioni operative Rapporto di compressione (RC) Studio delle prestazioni operative 35 Resa lorda (%) 33 31 T1 T2 T3 29 27 25 23 6.5 7.5 8.5 Rapporto Compressione 9.5 Studio delle prestazioni operative 55 Capacità di lavoro (kg/h) 53 51 49 47 45 T1 T2 T3 43 41 39 37 35 6 7 8 9 Rapporto di Compressione 10 Studio delle prestazioni operative 18.0 Produttività (kg/h) 17.0 16.0 15.0 14.0 T1 T2 T3 13.0 12.0 11.0 10.0 6 7 8 9 Rapporto di Compressione 10 Chimici Motoristici Fisico-energetici IN DISCUSSIONE PER LA UNI TS 11163 “Oli e grassi vegetali e loro sottoprodotti e derivati utilizzati per la produzione di energia. Specifiche e classificazione” ANALISI Densità a 15°C Viscosità a 40°C Viscosità a 50°C Contenuto di acqua Ceneri Sedimenti totali Potere Calorifico Inferiore Punto di infiammabilità Stabilità allʹossidazione Numero di cetano Residuo Carbonioso Corrosione rame - acciaio Punto di intasamento a freddo dei filtri Punto di scorrimento Punto di intorbidamento Acidità Numero di iodio Zolfo Fosforo Sodio + Potassio Fosforo Azoto (kg/m3) (cSt) (cSt) (%m/m) (%m/m) (ppm) (MJ/kg) (°C) (h) (%m/m) (°C) (°C) (°C) (mgKOH/g) (mgI2/g) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Caratterizzazione dell’olio vegetale PROGETTO ALTOLEICO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NX 34250 NUTRASOL MAS 97OL ARDANA PR HEROIC MR OLEKO LG 54.50 LINSOL NK BONITA PR64H41 AREE INTERESSATE PROGRAMMA DI RIPETIZIONI - Ancona - Macerata - Ascoli Piceno PROGETTO ALTOLEICO SEME ANALISI DI LABORATORIO (30 test) OLIO PANELLO MONITORAGGIO DELLE TEMPERATURE RESA ESTRAZIONE = MASSA OLIO MASSA SEME 75 °C – 85 °C PROGETTO ALTOLEICO ANALISI DI LABORATORIO OLIO VEGETALE - Viscosità - PCS ; PCI - Numero di Iodio - CHN -P - S ; Cl PANELLO - Umidità - Ceneri - PCS; PCI - CHN - S ; Cl - Fusibilità ceneri RENDIMENTI 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 Rese (%) 25.0 30.0 35.0 40.0 PROGETTO ALTOLEICO PARAMETRO UM ALTOLEICO NORMALE VISCOSITA' (cSt) 40,7 35,2 PCS (MJ/kg) 39550 39360 PCI (MJ/kg) 37320 37081 > 35000 NUMERO DI IODIO (mgI2/g) 82,1 108,7 95-125 CLORO (%) < 0,2 < 0,2 FOSFORO (ppm) 56 67 < 15 - 100 ZOLFO (ppm) < 50 < 50 < 10 - 500 < 36 - 40 PROGETTO ALTOLEICO PARAMETRO MIN MAX Cippato Umidità (%) 4,5 5,2 20 Ceneri (%) 3,6 4,2 1,2 PCS (MJ/kg) 23,2 23,8 19,5 PCI (MJ/kg) 22,2 22,6 18,1 C (%) 54,1 54,7 45,1 H (%) 7,1 7,4 6,3 N (%) 0,8 1,7 1,1 Cl (%) nr nr S (%) nr nr Fusibilità (°C) 1143 1172 1300 PRIME INDICAZIONI GENERALI 1. Rese di estrazioni molto variabili: da verificare contenuti di olio (potenzialmente tutte sopra il 30%) 2. Caratteristiche altoleico compatibile con le specifiche tecniche degli oli vegetali ad uso energetico 3. Panello residuo di estrazione con caratteristiche stabili (contenuto eneergetico interessante - alto contenuto in ceneri) Azioni a) Verifica delle estrazioni in funzione dei contenuti di materia grassa b) Definizione della varietà con migliori attitudini produttive e qualitative